河北外國語學(xué)院《分布式系統(tǒng)與云計算》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頁河北外國語學(xué)院

《分布式系統(tǒng)與云計算》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在一個大規(guī)模的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以下哪種技術(shù)可以有效地管理和監(jiān)控節(jié)點的狀態(tài)？（）A.分布式監(jiān)控系統(tǒng)B.集中式管理平臺C.自動化運維工具D.以上都是2、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，事務(wù)的并發(fā)控制機制需要平衡數(shù)據(jù)一致性和系統(tǒng)性能。假設(shè)系統(tǒng)采用了樂觀并發(fā)控制策略，以下哪種情況可能會導(dǎo)致事務(wù)沖突和回滾？（）A.多個事務(wù)同時讀取和修改相同的數(shù)據(jù)B.事務(wù)執(zhí)行時間過長，占用了大量資源C.系統(tǒng)負載過高，導(dǎo)致資源競爭D.以上情況都可能導(dǎo)致事務(wù)沖突和回滾3、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的索引結(jié)構(gòu)對于提高查詢性能起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一個分布式物流數(shù)據(jù)庫，存儲了大量的貨物運輸信息。以下關(guān)于分布式索引的描述，不正確的是：（）A.分布式索引可以在本地節(jié)點和全局層面分別構(gòu)建，本地索引用于加速本地節(jié)點的查詢，全局索引用于跨節(jié)點查詢B.構(gòu)建分布式索引需要考慮數(shù)據(jù)的分布特點和查詢模式，以確保索引的有效性和高效性C.分布式索引的維護成本較高，特別是在數(shù)據(jù)頻繁更新時，需要及時更新索引以保證查詢的準(zhǔn)確性D.由于分布式系統(tǒng)的復(fù)雜性，不建議使用任何索引結(jié)構(gòu)，直接進行全表掃描反而能提高查詢性能4、考慮一個需要支持高并發(fā)讀操作的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以下哪種緩存策略能夠有效地提高系統(tǒng)性能？（）A.本地緩存和分布式緩存相結(jié)合B.只讀緩存和讀寫緩存相結(jié)合C.基于熱點數(shù)據(jù)的緩存更新策略D.以上都是5、在一個由多個節(jié)點組成的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定。為了提高系統(tǒng)的容錯性，以下哪種方法是可行的？（）A.增加數(shù)據(jù)副本B.采用異步通信C.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)D.以上都是6、假設(shè)一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)需要按照特定的規(guī)則進行分區(qū)，以下哪種分區(qū)策略是比較常見的？（）A.范圍分區(qū)B.列表分區(qū)C.哈希分區(qū)D.以上都是7、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)分片的粒度對系統(tǒng)性能有重要影響。以下哪種分片粒度通常會導(dǎo)致較高的系統(tǒng)開銷？（）A.細粒度分片B.粗粒度分片C.中等粒度分片D.分片粒度對系統(tǒng)開銷沒有影響8、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以下哪種數(shù)據(jù)遷移方式對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求較低？（）A.在線遷移B.離線遷移C.增量遷移D.全量遷移9、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的查詢計劃生成需要考慮數(shù)據(jù)分布和網(wǎng)絡(luò)拓撲等因素。假設(shè)一個查詢涉及多個站點的數(shù)據(jù)，并且網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，以下哪種查詢計劃生成策略能夠更好地適應(yīng)這種情況？（）A.優(yōu)先選擇在本地站點處理數(shù)據(jù)，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸B.將計算任務(wù)分配到網(wǎng)絡(luò)帶寬較大的站點C.按照數(shù)據(jù)量的大小來決定數(shù)據(jù)的傳輸和處理位置D.隨機選擇站點進行數(shù)據(jù)處理和傳輸10、對于分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一致性檢測，以下哪種方法能夠?qū)崟r發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況？（）A.定期全量比對B.基于校驗和的檢測C.基于日志的分析D.實時監(jiān)測11、在分布式數(shù)據(jù)庫的查詢處理中，涉及多個節(jié)點的數(shù)據(jù)時，以下哪種方法可以有效減少數(shù)據(jù)傳輸量？（）A.全表掃描B.索引優(yōu)化C.數(shù)據(jù)分片D.結(jié)果合并12、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的查詢處理與傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有所不同。假設(shè)一個分布式醫(yī)療系統(tǒng)，存儲了患者的病歷信息，這些信息分布在多個節(jié)點上。當(dāng)進行一個復(fù)雜的跨節(jié)點查詢時，以下說法不正確的是：（）A.跨節(jié)點查詢需要協(xié)調(diào)多個節(jié)點的數(shù)據(jù)獲取和處理，可能會導(dǎo)致較高的網(wǎng)絡(luò)開銷B.為了減少網(wǎng)絡(luò)開銷，可以在每個節(jié)點上先進行本地的初步處理，然后將中間結(jié)果匯總C.分布式查詢優(yōu)化器需要考慮數(shù)據(jù)的分布、網(wǎng)絡(luò)帶寬、節(jié)點負載等多種因素，以生成最優(yōu)的查詢執(zhí)行計劃D.由于數(shù)據(jù)分布在多個節(jié)點上，所以分布式查詢的響應(yīng)時間總是比集中式查詢長，無論如何優(yōu)化都無法改善13、在一個跨多個數(shù)據(jù)中心的分布式數(shù)據(jù)庫中，以下哪種情況可能導(dǎo)致性能瓶頸？（）A.數(shù)據(jù)中心之間的高速網(wǎng)絡(luò)連接B.均衡的數(shù)據(jù)分布C.頻繁的跨數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)傳輸D.充足的服務(wù)器硬件資源14、在分布式數(shù)據(jù)庫中，以下關(guān)于數(shù)據(jù)分片和數(shù)據(jù)復(fù)制的組合策略，哪一項是不合理的？（）A.頻繁更新的數(shù)據(jù)采用分片，不常更新的數(shù)據(jù)采用復(fù)制B.數(shù)據(jù)量小的數(shù)據(jù)采用分片，數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)采用復(fù)制C.對查詢性能要求高的數(shù)據(jù)采用復(fù)制，對寫入性能要求高的數(shù)據(jù)采用分片D.以上組合策略都合理15、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，節(jié)點之間的通信協(xié)議對于系統(tǒng)的性能和可靠性有著重要作用。假設(shè)一個分布式科研數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，節(jié)點之間需要頻繁傳輸大量的實驗數(shù)據(jù)。以下哪種通信協(xié)議能夠提供高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸？（）A.TCP協(xié)議B.UDP協(xié)議C.HTTP協(xié)議D.SMTP協(xié)議16、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布透明性包括多個層次。以下關(guān)于位置透明性的描述，不正確的是（）A.用戶無需知道數(shù)據(jù)的物理存儲位置B.位置透明性降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性C.系統(tǒng)在數(shù)據(jù)移動時不需要通知用戶D.位置透明性對系統(tǒng)性能沒有影響17、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效檢索，以下哪種索引結(jié)構(gòu)是比較適合的？（）A.B+樹索引B.倒排索引C.全文索引D.以上都有可能，取決于數(shù)據(jù)特點和查詢需求18、對于分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)備份，以下哪種方式能夠更快速地恢復(fù)數(shù)據(jù)？（）A.全量備份B.增量備份C.差異備份D.以上都不是19、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用了主從復(fù)制架構(gòu)，主節(jié)點負責(zé)處理寫操作，從節(jié)點負責(zé)處理讀操作。在這種架構(gòu)下，如果主節(jié)點發(fā)生故障，以下哪種策略能夠最快地恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行并且保證數(shù)據(jù)的一致性？（）A.自動切換到一個預(yù)先指定的從節(jié)點，并將其提升為主節(jié)點B.等待主節(jié)點恢復(fù)，然后重新同步數(shù)據(jù)C.重新初始化整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)D.暫停所有操作，直到主節(jié)點修復(fù)20、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布策略會影響系統(tǒng)的性能和擴展性。假設(shè)一個大型電商數(shù)據(jù)庫，商品評論數(shù)據(jù)量巨大且增長迅速。如果采用哈希分片策略，以下哪種哈希函數(shù)的選擇能夠較好地平衡數(shù)據(jù)分布和查詢效率？（）A.簡單的取模哈希函數(shù)B.基于商品ID的復(fù)雜哈希函數(shù)，考慮多種因素C.隨機生成的哈希函數(shù)D.固定值的哈希函數(shù)二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋在分布式環(huán)境下，如何進行數(shù)據(jù)庫的容災(zāi)設(shè)計和實現(xiàn)，包括異地備份、數(shù)據(jù)同步和故障切換策略。2、（本題5分）解釋在分布式環(huán)境下，如何進行數(shù)據(jù)庫的存儲引擎選型和配置，分析不同存儲引擎的特點和適用場景。3、（本題5分）詳細描述分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式查詢的分布式執(zhí)行計劃的緩存策略，分析如何利用緩存提高查詢執(zhí)行效率。4、（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)的負載評估和均衡方法，分析如何準(zhǔn)確評估分區(qū)負載并進行調(diào)整。5、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的分區(qū)容忍性概念，分析如何在系統(tǒng)設(shè)計中實現(xiàn)良好的分區(qū)容忍性。三、綜合應(yīng)用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某在線旅游平臺與多家合作伙伴進行數(shù)據(jù)共享，構(gòu)建安全的分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加密傳輸和訪問控制，同時保證數(shù)據(jù)的一致性和可用性。2、（本題5分）某在線旅游平臺為推薦個性化旅游線路，對用戶偏好和景點數(shù)據(jù)進行深度學(xué)習(xí)分析。探討在分布式數(shù)據(jù)庫支持下的深度學(xué)習(xí)算法應(yīng)用和模型部署。3、（本題5分）某電商平臺的分布式數(shù)據(jù)庫需要支持商品的生命周期管理和庫存預(yù)測。請設(shè)計數(shù)據(jù)模型和算法，實現(xiàn)對商品生命周期的跟蹤和庫存的準(zhǔn)確預(yù)測，優(yōu)化庫存管理。4、（本題5分）某物流企業(yè)優(yōu)化貨物配送算法，需要對分布式數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進行調(diào)整。分析調(diào)整的影響和風(fēng)險，制定實施方案。5、（本題5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)的快速擴展。規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)，包括數(shù)據(jù)模型設(shè)計、索引優(yōu)化和容量規(guī)劃，同時考慮如何應(yīng)對業(yè)務(wù)增長帶來的挑戰(zhàn)。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的索引技術(shù)對于提高數(shù)據(jù)訪問效率至關(guān)重要。論述分布式索引的類型，如本地索引、全局索引和分布式B+樹等，分析它們的構(gòu)建方法和適用場景，以及如何在分布式環(huán)境下維護索引的一致性和有效性。2、（