武漢東湖學(xué)院《分布式數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《分布式數(shù)據(jù)庫原理及應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在分布式數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化中，以下哪個(gè)方面對(duì)于減少網(wǎng)絡(luò)開銷的效果最明顯？（）A.壓縮數(shù)據(jù)傳輸B.減少數(shù)據(jù)的重復(fù)傳輸C.提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度D.增加網(wǎng)絡(luò)帶寬2、在分布式數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化中，以下哪種方法對(duì)于減少數(shù)據(jù)傳輸量和提高網(wǎng)絡(luò)效率最為有效？（）A.數(shù)據(jù)壓縮和編碼B.增加網(wǎng)絡(luò)帶寬C.減少數(shù)據(jù)冗余D.以上都是3、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性檢查是確保數(shù)據(jù)正確性的重要手段。假設(shè)系統(tǒng)中有大量的數(shù)據(jù)需要定期進(jìn)行一致性檢查，以下哪種方法能夠在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)潛在的不一致問題？（）A.隨機(jī)抽樣檢查B.基于數(shù)據(jù)特征的校驗(yàn)和計(jì)算C.全表掃描對(duì)比D.建立數(shù)據(jù)副本之間的差異對(duì)比機(jī)制4、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的負(fù)載均衡旨在均勻分配系統(tǒng)資源和工作負(fù)載。假設(shè)系統(tǒng)中有多個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)處理查詢請(qǐng)求，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載突然增加時(shí)，以下哪種負(fù)載均衡策略能夠最快地將部分請(qǐng)求分配到其他負(fù)載較輕的節(jié)點(diǎn)？（）A.基于隨機(jī)的請(qǐng)求分配策略B.根據(jù)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前負(fù)載比例進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配C.優(yōu)先分配給性能最強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)D.按照請(qǐng)求的類型和數(shù)據(jù)分布，定向分配到特定的節(jié)點(diǎn)5、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的負(fù)載均衡算法對(duì)于系統(tǒng)的整體性能至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)分布式視頻流媒體數(shù)據(jù)庫，用戶的觀看請(qǐng)求分布不均。以下哪種負(fù)載均衡算法能夠最有效地將請(qǐng)求分配到各個(gè)節(jié)點(diǎn)，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度？（）A.輪詢算法B.加權(quán)輪詢算法C.最少連接算法D.隨機(jī)算法6、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了監(jiān)控系統(tǒng)的性能和健康狀況，以下哪種監(jiān)控指標(biāo)對(duì)于發(fā)現(xiàn)潛在的性能瓶頸最為關(guān)鍵？（）A.CPU利用率B.內(nèi)存使用情況C.網(wǎng)絡(luò)帶寬使用D.以上都是7、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)一致性的維護(hù)需要考慮各種異常情況。假設(shè)在一個(gè)分布式事務(wù)執(zhí)行過程中，部分參與者所在的站點(diǎn)發(fā)生了網(wǎng)絡(luò)分區(qū)，導(dǎo)致與其他站點(diǎn)失去聯(lián)系，以下哪種處理方式能夠保證在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后數(shù)據(jù)的一致性？（）A.等待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)，然后繼續(xù)事務(wù)的執(zhí)行B.放棄當(dāng)前事務(wù)，回滾已經(jīng)執(zhí)行的部分操作C.讓已經(jīng)完成操作的參與者提交事務(wù)，未完成的回滾D.根據(jù)預(yù)設(shè)的策略，在一定時(shí)間內(nèi)等待，若網(wǎng)絡(luò)未恢復(fù)則進(jìn)行回滾8、當(dāng)評(píng)估一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的性能時(shí)，以下哪個(gè)指標(biāo)通常不是最關(guān)鍵的？（）A.單個(gè)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)容量B.系統(tǒng)的平均響應(yīng)時(shí)間C.數(shù)據(jù)的吞吐量D.系統(tǒng)的可用性9、考慮一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)的分布是基于某種哈希函數(shù)的。如果需要對(duì)哈希函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化以提高數(shù)據(jù)分布的均衡性，以下哪種方法是可行的？（）A.調(diào)整哈希函數(shù)的參數(shù)B.重新設(shè)計(jì)哈希函數(shù)C.引入虛擬節(jié)點(diǎn)D.以上都是10、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分片需要考慮數(shù)據(jù)的相關(guān)性和查詢的頻繁模式。假設(shè)一個(gè)分布式人力資源管理系統(tǒng)，員工的個(gè)人信息和工作經(jīng)歷被分片存儲(chǔ)。如果經(jīng)常需要同時(shí)查詢員工的個(gè)人信息和工作經(jīng)歷，以下哪種分片方式可能不太合適？（）A.將個(gè)人信息和工作經(jīng)歷分別分片B.按照員工編號(hào)進(jìn)行分片，個(gè)人信息和工作經(jīng)歷在同一分片C.根據(jù)部門進(jìn)行分片，同一部門員工的個(gè)人信息和工作經(jīng)歷在同一分片D.按照職位進(jìn)行分片，相關(guān)職位員工的個(gè)人信息和工作經(jīng)歷在同一分片11、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的資源分配和負(fù)載均衡是重要的管理任務(wù)。假設(shè)一個(gè)分布式電商平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫，在促銷活動(dòng)期間，訪問量劇增。為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以下哪種資源分配和負(fù)載均衡策略最為有效？（）A.動(dòng)態(tài)增加計(jì)算資源，根據(jù)節(jié)點(diǎn)負(fù)載實(shí)時(shí)調(diào)整請(qǐng)求分配B.提前預(yù)估訪問量，固定分配資源，不進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整C.將所有請(qǐng)求優(yōu)先分配到負(fù)載最低的節(jié)點(diǎn)，不考慮其他因素D.隨機(jī)分配請(qǐng)求到各個(gè)節(jié)點(diǎn)，依靠節(jié)點(diǎn)自身處理能力應(yīng)對(duì)負(fù)載12、在一個(gè)跨多個(gè)數(shù)據(jù)中心的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了保證數(shù)據(jù)的一致性和可用性，以下哪種技術(shù)是常用的？（）A.兩階段提交協(xié)議B.三階段提交協(xié)議C.Paxos協(xié)議D.以上都是13、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，事務(wù)的隔離級(jí)別會(huì)影響并發(fā)執(zhí)行的效果和數(shù)據(jù)的一致性。假設(shè)存在一個(gè)在線訂票系統(tǒng)，以下哪種事務(wù)隔離級(jí)別可能是最合適的？（）A.讀未提交（ReadUncommitted），允許讀取未提交的數(shù)據(jù)，以提高并發(fā)度，但可能會(huì)導(dǎo)致臟讀B.讀已提交（ReadCommitted），只能讀取已提交的數(shù)據(jù)，避免臟讀，但可能會(huì)出現(xiàn)不可重復(fù)讀C.可重復(fù)讀（RepeatableRead），在一個(gè)事務(wù)內(nèi)多次讀取相同的數(shù)據(jù)結(jié)果一致，避免不可重復(fù)讀，但可能會(huì)出現(xiàn)幻讀D.串行化（Serializable），完全串行執(zhí)行事務(wù)，保證最高的數(shù)據(jù)一致性，但并發(fā)度最低14、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于存儲(chǔ)一個(gè)在線教育平臺(tái)的課程資料和學(xué)生學(xué)習(xí)記錄。由于課程的更新和學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度變化頻繁，數(shù)據(jù)的版本管理成為一個(gè)重要問題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)版本控制的方法，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.為每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)維護(hù)一個(gè)版本號(hào)，記錄修改的歷史B.定期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快照，保存不同版本的數(shù)據(jù)C.使用時(shí)間戳來標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的版本，方便查詢和恢復(fù)D.以上三種方法結(jié)合使用，根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求選擇合適的版本控制策略15、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中運(yùn)行，有時(shí)網(wǎng)絡(luò)連接可能不穩(wěn)定。為了確保在這種情況下數(shù)據(jù)的一致性和可用性，以下哪種技術(shù)是必不可少的？（）A.數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)B.分布式事務(wù)的回滾機(jī)制C.離線操作模式和數(shù)據(jù)同步機(jī)制D.數(shù)據(jù)加密和脫敏二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)說明分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一致性的監(jiān)控和告警指標(biāo)設(shè)置，分析如何及時(shí)發(fā)現(xiàn)一致性問題并發(fā)出告警。2、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一致性保障的測(cè)試用例設(shè)計(jì)，全面測(cè)試系統(tǒng)在各種情況下的數(shù)據(jù)一致性。3、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)加密對(duì)查詢性能有一定影響。請(qǐng)論述如何降低加密對(duì)查詢處理的性能開銷。4、（本題5分）闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性的一致性沖突解決策略，分析如何處理在分布式環(huán)境下出現(xiàn)的一致性沖突。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)中的分布式數(shù)據(jù)庫應(yīng)用越來越廣泛。論述物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求，如海量設(shè)備接入、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理等，分析如何構(gòu)建適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。2、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分區(qū)策略評(píng)估指標(biāo)和方法，分析如何衡量不同分區(qū)策略的優(yōu)劣，選擇最適合的分區(qū)方案。3、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的分布式存儲(chǔ)引擎的選擇和優(yōu)化，分析不同存儲(chǔ)引擎（如關(guān)系型、NoSQL、NewSQL）的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，以及在分布式環(huán)境下的性能優(yōu)化技術(shù)。4、（本題5分）在云計(jì)算環(huán)境下，分布式數(shù)據(jù)庫服務(wù)的提供方式發(fā)生了變化。請(qǐng)深入探討云原生分布式數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，分析如何利用云計(jì)算的彈性和自動(dòng)化管理能力來優(yōu)化分布式數(shù)據(jù)庫的部署和運(yùn)維。5、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)查詢的語義理解和優(yōu)化，分析如何準(zhǔn)確理解用戶的查詢意圖，進(jìn)行查詢重寫和優(yōu)化，以提高查詢的準(zhǔn)確性和性能。四、綜合應(yīng)用題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某金融科技公司開發(fā)了新的金融產(chǎn)品，需要構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫來支持業(yè)務(wù)的快速擴(kuò)展。規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)，包括數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)、索引優(yōu)化和容量規(guī)劃，同時(shí)考慮如何應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)增長帶來的挑戰(zhàn)。2、（本題10分）一家電商平臺(tái)為提升搜索排名，對(duì)商品屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)重計(jì)算分析。設(shè)計(jì)