上海大學《分析選講》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁上海大學《分析選講》

2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)壓縮可以節(jié)省存儲空間和網(wǎng)絡帶寬。假設一個分布式圖像存儲數(shù)據(jù)庫，存儲著大量的高分辨率圖像。以下哪種圖像壓縮算法可能最適合在這種場景下使用？（）A.JPEG壓縮算法B.ZIP壓縮算法C.RAR壓縮算法D.無損壓縮算法2、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的復制可以提高數(shù)據(jù)的可用性和容錯性。假設一個分布式醫(yī)療記錄系統(tǒng)，患者的病歷數(shù)據(jù)在多個節(jié)點上進行復制。以下關(guān)于數(shù)據(jù)復制策略和管理的描述，哪一項是不準確的？（）A.同步復制能夠保證數(shù)據(jù)的強一致性，但可能導致系統(tǒng)性能下降，尤其是在網(wǎng)絡延遲較高的情況下B.異步復制可以提高系統(tǒng)的性能，但可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)短暫不一致的情況C.可以采用主從復制模式，其中主節(jié)點負責數(shù)據(jù)的寫入，從節(jié)點用于數(shù)據(jù)的讀取，以減輕主節(jié)點的負載D.數(shù)據(jù)復制不需要考慮節(jié)點的故障情況，因為復制機制本身能夠自動處理任何故障3、在一個跨多個數(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D.以上都是4、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分布策略需要綜合考慮多種因素。假設一個金融數(shù)據(jù)庫需要按照客戶類型和交易金額進行分布，同時要考慮數(shù)據(jù)的訪問頻率和數(shù)據(jù)量。以下哪種分布方式可能會在數(shù)據(jù)訪問效率和存儲成本之間取得較好的平衡？（）A.將高價值客戶和大額交易的數(shù)據(jù)集中存儲在高性能的數(shù)據(jù)節(jié)點，其他數(shù)據(jù)分布在其他節(jié)點B.按照客戶類型和交易金額的哈希值均勻分布在多個數(shù)據(jù)節(jié)點上C.根據(jù)客戶所在地區(qū)和交易類型，將數(shù)據(jù)分布在相應的數(shù)據(jù)節(jié)點上D.隨機將數(shù)據(jù)分布在各個數(shù)據(jù)節(jié)點上，通過負載均衡來優(yōu)化訪問5、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用了副本技術(shù)來提高數(shù)據(jù)的可用性和可靠性。假設有三個副本分別存儲在不同的站點上，當其中一個副本所在的站點發(fā)生故障時，系統(tǒng)需要進行副本恢復。以下關(guān)于副本恢復的說法中，哪一項是不正確的？（）A.可以從其他正常的副本中復制數(shù)據(jù)來恢復故障副本B.恢復過程需要考慮數(shù)據(jù)的一致性，避免出現(xiàn)錯誤或不一致的數(shù)據(jù)C.副本恢復應該在故障站點修復后立即進行，以盡快恢復系統(tǒng)的正常運行D.在恢復副本時，不需要考慮網(wǎng)絡延遲和帶寬對恢復速度的影響6、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，當一個站點發(fā)生故障時，系統(tǒng)需要進行故障轉(zhuǎn)移。假設系統(tǒng)采用了主從架構(gòu)，以下哪種方式能夠快速確定新的主節(jié)點？（）A.按照預先設定的優(yōu)先級順序選擇從節(jié)點B.選擇負載最低的從節(jié)點作為新的主節(jié)點C.通過投票機制，由多個從節(jié)點共同決定新的主節(jié)點D.隨機選擇一個從節(jié)點作為新的主節(jié)點7、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以節(jié)省存儲空間。以下關(guān)于數(shù)據(jù)壓縮的說法，錯誤的是（）A.無損壓縮不會丟失數(shù)據(jù)信息B.有損壓縮能獲得更高的壓縮比C.數(shù)據(jù)壓縮會增加查詢處理的復雜度D.所有數(shù)據(jù)都適合進行壓縮8、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)跨節(jié)點的事務處理，需要解決分布式事務的協(xié)調(diào)和一致性問題。以下關(guān)于分布式事務的處理方式，哪一種是最復雜但能夠提供最強一致性保證的？（）A.兩階段提交協(xié)議B.三階段提交協(xié)議C.基于補償?shù)氖聞仗幚鞤.最終一致性事務處理9、在分布式數(shù)據(jù)庫的擴展方面，以下關(guān)于橫向擴展和縱向擴展的比較，不正確的是（）A.橫向擴展成本較低B.縱向擴展更容易實現(xiàn)C.橫向擴展能更好地應對高并發(fā)D.縱向擴展受硬件限制較大10、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)點之間需要進行頻繁的通信來協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)操作。為了降低通信開銷，以下哪種方法是最有效的？（）A.減少節(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換量B.提高網(wǎng)絡帶寬C.采用更高效的通信協(xié)議D.增加節(jié)點的數(shù)量11、假設一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于管理一個大型跨國企業(yè)的財務數(shù)據(jù)，包括多個國家和地區(qū)的分公司數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用了數(shù)據(jù)分片技術(shù)，將不同地區(qū)的數(shù)據(jù)存儲在不同的節(jié)點上?，F(xiàn)在需要查詢某個特定時間段內(nèi)所有分公司的總銷售額。以下哪種查詢處理方式可能最為高效？（）A.依次在每個數(shù)據(jù)分片節(jié)點上執(zhí)行查詢，然后將結(jié)果匯總B.將查詢?nèi)蝿瞻l(fā)送到一個中央節(jié)點，由中央節(jié)點協(xié)調(diào)各個分片節(jié)點進行查詢，并匯總結(jié)果C.先在本地節(jié)點進行初步篩選，再將篩選后的結(jié)果發(fā)送到其他節(jié)點進行匯總計算D.使用分布式計算框架，將查詢?nèi)蝿詹⑿械胤峙涞蕉鄠€節(jié)點同時執(zhí)行，最后整合結(jié)果12、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，事務的并發(fā)控制機制需要平衡數(shù)據(jù)一致性和系統(tǒng)性能。假設系統(tǒng)采用了悲觀并發(fā)控制策略，以下哪種情況可能會導致事務阻塞和系統(tǒng)性能下降？（）A.多個事務同時競爭同一資源B.事務執(zhí)行時間過長，占用鎖的時間過長C.系統(tǒng)負載過高，導致資源緊張D.以上情況都可能導致事務阻塞和系統(tǒng)性能下降13、對于分布式數(shù)據(jù)庫中的并發(fā)控制，以下哪種技術(shù)可以有效避免死鎖的發(fā)生？（）A.兩階段鎖協(xié)議B.時間戳排序協(xié)議C.悲觀并發(fā)控制D.不采取任何并發(fā)控制，讓沖突自然解決14、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以節(jié)省存儲空間和網(wǎng)絡帶寬。假設一個數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)具有較高的重復性，以下哪種壓縮算法可能會取得較好的效果？（）A.哈夫曼編碼B.LZ77算法C.游程編碼D.以上算法都可能有較好效果，取決于數(shù)據(jù)特點15、考慮一個需要處理大量小事務的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以下哪種事務處理模型能夠提高系統(tǒng)的整體性能？（）A.批量處理事務B.并行處理事務C.優(yōu)化事務的執(zhí)行順序D.以上方法的結(jié)合二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性級別調(diào)整策略，分析在不同業(yè)務需求下如何選擇合適的一致性級別。2、（本題5分）請說明在分布式環(huán)境下如何進行數(shù)據(jù)庫的查詢緩存管理，包括緩存的更新、失效和命中率優(yōu)化。3、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)遷移策略，包括節(jié)點添加或刪除時的數(shù)據(jù)重新分布、數(shù)據(jù)中心遷移等情況，分析其挑戰(zhàn)和解決方案。4、（本題5分）詳細說明分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式事務的事務日志的分布和管理策略，分析如何保證事務日志的可靠性和可用性。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)加載性能優(yōu)化技術(shù)，分析如何提高數(shù)據(jù)加載的速度和效率，減少加載時間。2、（本題5分）詳細闡述在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，如何實現(xiàn)對復雜查詢的并行執(zhí)行和結(jié)果合并，分析并行執(zhí)行的任務劃分、調(diào)度和結(jié)果整合策略，以及對查詢響應時間的影響。3、（本題5分）探討分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在數(shù)據(jù)管理和處理方面的差異，分析分布式系統(tǒng)帶來的新的問題和挑戰(zhàn)，以及相應的解決方案。4、（本題5分）論述在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，基于數(shù)據(jù)復制的讀寫分離架構(gòu)設計，分析如何實現(xiàn)讀操作和寫操作的負載均衡，提高系統(tǒng)的整體性能。5、（本題5分）詳細闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的分布式事務的并發(fā)控制和隔離級別，分析不同隔離級別在分布式環(huán)境下的實現(xiàn)方式和對系統(tǒng)性能的影響，探討如何根據(jù)應用需求選擇合適的隔離級別。四、綜合應用題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡（CDN）需要存儲大量的多媒體文件和用戶訪問日志，以提供快速的內(nèi)容交付服務。請設計一個分布式數(shù)據(jù)庫來支持CDN的業(yè)務需求，包括文件存儲架構(gòu)、訪問日志分析方法、緩存更新策略，以及如何保障數(shù)據(jù)的高可用性和低延遲訪問。2、（本題10分）一個在線旅游平臺的分布式數(shù)據(jù)庫需要支持用戶評價和口碑分析。請設計數(shù)據(jù)存儲和處理方案，以及分析算法和模型，以挖掘用戶評價中的有價值信息，為平臺的服務改進和營銷策略制定提供依據(jù)。3、（本題10分）