右江民族醫(yī)學(xué)院《分布式系統(tǒng)技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁右江民族醫(yī)學(xué)院

《分布式系統(tǒng)技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、分布式數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)管理面臨諸多挑戰(zhàn)。以下關(guān)于分布式事務(wù)的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.分布式事務(wù)需要協(xié)調(diào)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的操作B.兩階段提交協(xié)議可以保證分布式事務(wù)的原子性C.分布式事務(wù)的性能通常優(yōu)于集中式事務(wù)D.分布式事務(wù)可能會因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致失敗2、某分布式數(shù)據(jù)庫采用了數(shù)據(jù)分片技術(shù)，將一個(gè)大規(guī)模的電商數(shù)據(jù)庫按照商品類別進(jìn)行分片，并存儲在不同的服務(wù)器上。當(dāng)需要統(tǒng)計(jì)某一類商品在不同地區(qū)的銷售總額和庫存余量時(shí)，以下哪種處理方式可能會面臨較大的計(jì)算復(fù)雜性和數(shù)據(jù)整合困難？（）A.分別在每個(gè)分片服務(wù)器上進(jìn)行計(jì)算，然后將結(jié)果傳輸?shù)街醒牍?jié)點(diǎn)進(jìn)行匯總B.利用分布式計(jì)算框架，將計(jì)算任務(wù)分配到多個(gè)分片服務(wù)器上并行處理C.先在一個(gè)分片服務(wù)器上獲取部分?jǐn)?shù)據(jù)，然后根據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系逐步從其他分片服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算D.將所有分片數(shù)據(jù)集中到一個(gè)高性能服務(wù)器上進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)算和分析3、在分布式數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化中，以下哪種方法對于減少數(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4、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要支持快速的數(shù)據(jù)插入操作，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲方式是比較適合的？（）A.鏈表B.哈希表C.索引樹D.以上都不是5、在一個(gè)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)之間需要頻繁地進(jìn)行通信以協(xié)調(diào)事務(wù)和數(shù)據(jù)同步。為了降低通信開銷并提高系統(tǒng)效率，以下哪種方法是最為關(guān)鍵的？（）A.壓縮通信數(shù)據(jù)B.減少通信頻率C.優(yōu)化通信協(xié)議D.增加節(jié)點(diǎn)之間的直接連接6、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)查詢是一個(gè)常見的操作。以下關(guān)于數(shù)據(jù)查詢的方法中，錯誤的是？（）A.數(shù)據(jù)查詢可以使用SQL語言或特定的分布式查詢語言，根據(jù)數(shù)據(jù)的分布情況和查詢需求進(jìn)行選擇B.數(shù)據(jù)查詢可以通過將查詢分解成多個(gè)子查詢并在不同節(jié)點(diǎn)上并行執(zhí)行來提高效率C.數(shù)據(jù)查詢可以采用緩存和預(yù)取技術(shù)，減少數(shù)據(jù)的讀取時(shí)間D.數(shù)據(jù)查詢只需要考慮查詢性能，不需要考慮數(shù)據(jù)的一致性和完整性7、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，若要確保數(shù)據(jù)的隱私性，以下哪種措施最為有效？（）A.對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲B.限制數(shù)據(jù)庫的訪問權(quán)限C.定期刪除敏感數(shù)據(jù)D.將敏感數(shù)據(jù)存儲在單獨(dú)的節(jié)點(diǎn)8、以下哪種分布式數(shù)據(jù)庫的一致性模型更適合對數(shù)據(jù)一致性要求不高的場景？（）A.強(qiáng)一致性B.弱一致性C.最終一致性D.自定義一致性9、當(dāng)需要在分布式數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行大規(guī)模數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入時(shí)，以下哪種方式效率更高？（）A.逐個(gè)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)入B.并行導(dǎo)入C.先導(dǎo)入一個(gè)節(jié)點(diǎn)再復(fù)制D.使用第三方工具10、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務(wù)處理需要保證原子性、一致性、隔離性和持久性（ACID）特性。假設(shè)一個(gè)金融交易系統(tǒng)，多個(gè)用戶同時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)賬操作，涉及多個(gè)數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)。在這種情況下，如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)在事務(wù)執(zhí)行過程中突然發(fā)生故障，以下哪種策略能最大程度地保證事務(wù)的完整性？（）A.立即回滾所有未完成的事務(wù)，待節(jié)點(diǎn)恢復(fù)后重新執(zhí)行B.利用事務(wù)日志在其他正常節(jié)點(diǎn)上恢復(fù)故障節(jié)點(diǎn)未完成的事務(wù)操作C.暫停所有相關(guān)事務(wù)，等待故障節(jié)點(diǎn)恢復(fù)后繼續(xù)執(zhí)行D.忽略故障節(jié)點(diǎn)的事務(wù)，僅完成其他正常節(jié)點(diǎn)的事務(wù)11、分布式數(shù)據(jù)庫中的一致性級別對于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可用性有重要影響。當(dāng)需要保證強(qiáng)一致性時(shí)，以下哪種策略可能會導(dǎo)致較高的系統(tǒng)開銷？（）A.兩階段提交B.最終一致性C.本地一致性D.弱一致性12、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲是一個(gè)關(guān)鍵問題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)存儲的策略中，錯誤的是？（）A.數(shù)據(jù)存儲可以采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、NoSQL數(shù)據(jù)庫或分布式文件系統(tǒng)等不同的存儲技術(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和需求進(jìn)行選擇B.數(shù)據(jù)存儲可以采用分布式存儲架構(gòu)，將數(shù)據(jù)存儲在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，以提高存儲容量和性能C.數(shù)據(jù)存儲可以采用數(shù)據(jù)分區(qū)和索引技術(shù)，以便快速地查詢和訪問數(shù)據(jù)D.數(shù)據(jù)存儲只需要考慮存儲容量和性能，不需要考慮數(shù)據(jù)的安全性和可靠性13、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行定期清理和歸檔，以下哪種策略是合理的？（）A.根據(jù)數(shù)據(jù)的創(chuàng)建時(shí)間B.根據(jù)數(shù)據(jù)的訪問頻率C.根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性級別D.以上都可以，綜合考慮14、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分片可能會導(dǎo)致跨分片查詢的復(fù)雜性增加。以下哪種技術(shù)可以優(yōu)化跨分片查詢的性能？（）A.分布式連接B.數(shù)據(jù)預(yù)聚合C.全局索引D.以上都是15、在選擇分布式數(shù)據(jù)庫的存儲引擎時(shí)，以下哪個(gè)因素對于數(shù)據(jù)的寫入性能影響最大？（）A.磁盤I/O性能B.內(nèi)存使用效率C.數(shù)據(jù)壓縮算法D.索引結(jié)構(gòu)16、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)遷移是常見的操作。假設(shè)需要將大量數(shù)據(jù)從一個(gè)站點(diǎn)遷移到另一個(gè)站點(diǎn)，以下哪種方式可以最大程度地減少遷移過程對系統(tǒng)正常運(yùn)行的影響？（）A.在業(yè)務(wù)低峰期進(jìn)行遷移，逐步遷移數(shù)據(jù)B.先停止系統(tǒng)服務(wù)，完成遷移后再重新啟動C.同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移和正常的業(yè)務(wù)處理，通過資源分配來平衡D.將數(shù)據(jù)壓縮后一次性遷移17、在分布式數(shù)據(jù)庫的安全策略中，以下關(guān)于身份認(rèn)證的說法，不正確的是（）A.可以采用多種認(rèn)證方式B.單點(diǎn)登錄適用于分布式環(huán)境C.身份認(rèn)證對系統(tǒng)性能沒有影響D.定期更新用戶認(rèn)證信息18、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)議和三階段提交協(xié)議B.Paxos協(xié)議和Raft協(xié)議C.一致性哈希和虛擬節(jié)點(diǎn)D.以上都是19、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，查詢優(yōu)化器需要根據(jù)數(shù)據(jù)分布和資源情況生成最優(yōu)的查詢計(jì)劃。假設(shè)一個(gè)分布式醫(yī)療影像診斷系統(tǒng)，存儲了大量的影像數(shù)據(jù)和診斷報(bào)告。當(dāng)用戶發(fā)起一個(gè)復(fù)雜的影像分析查詢時(shí)，以下哪種因素對查詢優(yōu)化器的決策影響最大？（）A.數(shù)據(jù)的存儲位置B.節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力C.網(wǎng)絡(luò)帶寬D.磁盤I/O性能20、在一個(gè)采用分布式架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的可靠性和可用性，以下哪種數(shù)據(jù)存儲方式是比較推薦的？（）A.多副本存儲B.分布式存儲C.集中式存儲D.以上方式的結(jié)合21、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的遷移和整合是常見的操作。假設(shè)一個(gè)分布式金融數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，由于業(yè)務(wù)調(diào)整需要將部分?jǐn)?shù)據(jù)從一個(gè)數(shù)據(jù)中心遷移到另一個(gè)數(shù)據(jù)中心。以下關(guān)于數(shù)據(jù)遷移和整合的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.數(shù)據(jù)遷移前需要進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃和風(fēng)險(xiǎn)評估，包括數(shù)據(jù)量、遷移時(shí)間和可能出現(xiàn)的問題B.在遷移過程中，可以采用增量遷移的方式，逐步將數(shù)據(jù)從源節(jié)點(diǎn)復(fù)制到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)C.數(shù)據(jù)整合時(shí)需要處理數(shù)據(jù)格式、編碼和語義上的差異，確保數(shù)據(jù)的一致性和可用性D.數(shù)據(jù)遷移和整合完成后，不需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和測試，直接投入生產(chǎn)使用即可22、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的可靠性和容錯性，采用了多副本存儲策略。假設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)有五個(gè)副本分別存儲在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)其中兩個(gè)副本所在的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)生故障且短時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)時(shí)，以下哪種處理方式是最為合理的？（）A.從其他三個(gè)正常副本中重新創(chuàng)建故障副本B.暫時(shí)忽略故障副本，等待節(jié)點(diǎn)恢復(fù)C.降低副本數(shù)量，只保留三個(gè)副本D.重新分配副本到其他新的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上23、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的一致性協(xié)議對于確保數(shù)據(jù)的正確性至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)分布式事務(wù)需要同時(shí)更新位于不同城市的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，并且采用了兩階段提交協(xié)議。在事務(wù)提交過程中，如果某個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)在第二階段響應(yīng)超時(shí)，以下哪種處理方式能夠最大程度地保證數(shù)據(jù)的一致性和事務(wù)的原子性？（）A.等待超時(shí)節(jié)點(diǎn)恢復(fù)響應(yīng)，根據(jù)其結(jié)果決定事務(wù)是提交還是回滾B.忽略超時(shí)節(jié)點(diǎn)，默認(rèn)事務(wù)已經(jīng)成功提交C.回滾整個(gè)事務(wù)，確保數(shù)據(jù)的一致性D.基于其他正常節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)，推測超時(shí)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)并進(jìn)行相應(yīng)處理24、考慮一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中不同節(jié)點(diǎn)存儲了客戶的訂單信息和庫存信息。當(dāng)進(jìn)行查詢以確定某商品是否有足夠庫存來滿足新訂單時(shí)，以下哪種策略最能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性？（）A.在每個(gè)節(jié)點(diǎn)獨(dú)立查詢并匯總結(jié)果B.僅在主節(jié)點(diǎn)查詢，忽略其他從節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)C.先在本地節(jié)點(diǎn)查詢，若不足再查詢其他節(jié)點(diǎn)D.隨機(jī)選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查詢25、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的讀寫并發(fā)度，以下哪種存儲引擎更適合？（）A.行存儲引擎B.列存儲引擎C.內(nèi)存存儲引擎D.混合存儲引擎二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在分布式系統(tǒng)中，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化和成本控制的平衡，在滿足性能要求的同時(shí)降低成本。2、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫的存儲管理與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫有所不同。請論述分布式存儲系統(tǒng)的架構(gòu)、數(shù)據(jù)分布策略，以及如何處理存儲節(jié)點(diǎn)的故障和恢復(fù)。3、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)可以提高系統(tǒng)的可用性和性能。請解釋數(shù)據(jù)復(fù)制的類型（如主從復(fù)制、對等復(fù)制等），以及它們各自的工作原理和適用場景。4、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一致性監(jiān)控和告警機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)一致性問題并通知管理員進(jìn)行處理。三、綜合應(yīng)用題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某在線旅游平臺為優(yōu)化旅游線路組合，對景點(diǎn)評價(jià)和距離數(shù)據(jù)進(jìn)行組合優(yōu)化分析。分析在分布式數(shù)據(jù)庫環(huán)境下組合優(yōu)化算法的應(yīng)用和求解過程。2、（本題5分）一家連鎖酒店集團(tuán)擁有眾多分店，每個(gè)分店都有自己的客戶預(yù)訂數(shù)據(jù)和客房管理數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)集團(tuán)層面的統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)分析，計(jì)劃構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫。請根據(jù)酒店業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)分片方式、副本管理策略，以及制定數(shù)據(jù)整合和分析的方案，同時(shí)考慮如何保障客戶數(shù)據(jù)的隱私和安全。3、（本題5分）某社交媒體公司為評估話題熱度趨勢，對話題討論數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢分析。探討在分布式數(shù)據(jù)庫支持下的趨勢分析算法和數(shù)據(jù)可視化方式。4、（本題5分）一家電商平臺為評估商品競爭力，對商品特征和銷售數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析。設(shè)計(jì)基于分布式數(shù)據(jù)庫的主成分提取算法和數(shù)據(jù)展示方式。5、（本題5分）一家金融科技公司為評估投資組合風(fēng)險(xiǎn)，對金融市場數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。設(shè)計(jì)基于分布式數(shù)據(jù)庫的風(fēng)險(xiǎn)分析框架和數(shù)據(jù)處理流程。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）在大規(guī)模分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，如何有效地管理和優(yōu)化存儲資源是一個(gè)重要問題。論述存儲資源管理的策略和方法，如存儲空間分配、存儲介質(zhì)選擇等，分析如何根據(jù)數(shù)據(jù)的訪問模式和存儲需求進(jìn)行優(yōu)化，并探討如何應(yīng)對存儲資源的增長和變化。2、（本題10分）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的智能優(yōu)化技術(shù)，如基于機(jī)器學(xué)習(xí)的查詢優(yōu)化、自動分片調(diào)整等，正在逐漸