太湖創(chuàng)意職業(yè)技術(shù)學(xué)院《分布式數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺(jué)遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密封線第1頁(yè)，共3頁(yè)太湖創(chuàng)意職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《分布式數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30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、在一個(gè)跨多個(gè)數(shù)據(jù)中心的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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2、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中，數(shù)據(jù)的一致性級(jí)別選擇會(huì)影響系統(tǒng)的性能和用戶體驗(yàn)。假設(shè)一個(gè)在線投票系統(tǒng)，用戶可以實(shí)時(shí)查看投票結(jié)果。對(duì)于投票數(shù)據(jù)的一致性要求，以下哪種選擇最為合適？（）A.強(qiáng)一致性，確保每個(gè)用戶看到的結(jié)果完全一致B.最終一致性，允許在一定時(shí)間內(nèi)結(jié)果存在差異C.弱一致性，用戶看到的結(jié)果可能不準(zhǔn)確，但最終會(huì)趨于一致D.自定義一致性，根據(jù)不同的投票階段調(diào)整一致性級(jí)別3、對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)一致性協(xié)議，以下哪種協(xié)議在處理沖突時(shí)更為靈活？（）A.PaxosB.RaftC.2PCD.以上都不是4、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的性能優(yōu)化涉及多個(gè)方面。以下哪項(xiàng)措施對(duì)于提高查詢并發(fā)處理能力最有效？（）A.增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量B.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬C.調(diào)整存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)D.減少數(shù)據(jù)冗余5、某分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用了主從復(fù)制架構(gòu)，主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)處理寫操作，從節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)處理讀操作。在這種架構(gòu)下，如果主節(jié)點(diǎn)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(yùn)行并且保證數(shù)據(jù)的一致性？（）A.自動(dòng)切換到一個(gè)預(yù)先指定的從節(jié)點(diǎn)，并將其提升為主節(jié)點(diǎn)B.等待主節(jié)點(diǎn)恢復(fù)，然后重新同步數(shù)據(jù)C.重新初始化整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)D.暫停所有操作，直到主節(jié)點(diǎn)修復(fù)6、在分布式事務(wù)的協(xié)調(diào)過(guò)程中，以下哪個(gè)階段負(fù)責(zé)確保所有參與節(jié)點(diǎn)對(duì)事務(wù)的結(jié)果達(dá)成一致？（）A.準(zhǔn)備階段B.提交階段C.執(zhí)行階段D.回滾階段7、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)分片需要考慮數(shù)據(jù)的特征和查詢模式。假設(shè)一個(gè)分布式電商商品數(shù)據(jù)庫(kù)，商品信息按照商品屬性進(jìn)行分片。如果經(jīng)常需要進(jìn)行跨分片的關(guān)聯(lián)查詢，以下哪種分片方式可能需要重新調(diào)整？（）A.基于商品類別分片B.基于商品價(jià)格分片C.基于商品銷量分片D.基于商品品牌分片8、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)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9、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的查詢處理與傳統(tǒng)集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有所不同。假設(shè)一個(gè)分布式醫(yī)療系統(tǒng)，存儲(chǔ)了患者的病歷信息，這些信息分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上。當(dāng)進(jìn)行一個(gè)復(fù)雜的跨節(jié)點(diǎn)查詢時(shí)，以下說(shuō)法不正確的是：（）A.跨節(jié)點(diǎn)查詢需要協(xié)調(diào)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)獲取和處理，可能會(huì)導(dǎo)致較高的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷B.為了減少網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷，可以在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上先進(jìn)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(diǎn)負(fù)載等多種因素，以生成最優(yōu)的查詢執(zhí)行計(jì)劃D.由于數(shù)據(jù)分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，所以分布式查詢的響應(yīng)時(shí)間總是比集中式查詢長(zhǎng)，無(wú)論如何優(yōu)化都無(wú)法改善10、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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、某分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要與其他數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以下哪種數(shù)據(jù)格式是比較通用和易于轉(zhuǎn)換的？（）A.CSV格式B.JSON格式C.XML格式D.以上都是12、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，為了提高查詢效率，采用了索引技術(shù)。假設(shè)在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上分別建立了本地索引，當(dāng)執(zhí)行一個(gè)涉及多個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的復(fù)雜查詢時(shí)，以下哪種索引使用策略能夠在保證查詢準(zhǔn)確性的同時(shí)，最大程度地提高查詢性能？（）A.僅依賴本地索引，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸中間結(jié)果進(jìn)行整合B.嘗試構(gòu)建全局索引，統(tǒng)一管理和使用所有數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的索引C.根據(jù)查詢的具體需求和數(shù)據(jù)分布情況，靈活選擇使用本地索引或構(gòu)建臨時(shí)的全局索引D.完全忽略索引，直接掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，避免索引不一致帶來(lái)的問(wèn)題13、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)一致性是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.數(shù)據(jù)一致性是指分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)保持一致的狀態(tài)B.數(shù)據(jù)一致性可以通過(guò)數(shù)據(jù)復(fù)制、事務(wù)管理等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)C.數(shù)據(jù)一致性的維護(hù)需要考慮網(wǎng)絡(luò)延遲、節(jié)點(diǎn)故障等因素，以確保數(shù)據(jù)的正確性和可靠性D.數(shù)據(jù)一致性只需要在數(shù)據(jù)寫入時(shí)進(jìn)行保證，讀取數(shù)據(jù)時(shí)不需要考慮一致性問(wèn)題14、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分片可能會(huì)導(dǎo)致跨分片查詢的復(fù)雜性增加。假設(shè)一個(gè)電商數(shù)據(jù)庫(kù)按照商品類別和用戶地域進(jìn)行了分片，當(dāng)需要查詢某個(gè)地域特定類別商品的銷售趨勢(shì)時(shí)，以下哪種方法能夠最有效地提高查詢的效率？（）A.在每個(gè)分片上執(zhí)行查詢，然后在應(yīng)用層進(jìn)行結(jié)果合并和分析B.建立全局索引，覆蓋所有分片的數(shù)據(jù)，以加速查詢C.將查詢分解為多個(gè)子查詢，分別在相關(guān)分片上執(zhí)行，并通過(guò)中間件整合結(jié)果D.定期將分片數(shù)據(jù)合并到一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行集中查詢和分析15、對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)分布策略，以下哪種策略最適合數(shù)據(jù)訪問(wèn)具有明顯局部性的應(yīng)用？（）A.哈希分布B.范圍分布C.隨機(jī)分布D.以上都不適合二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)選擇，如關(guān)系型存儲(chǔ)、NoSQL存儲(chǔ)和NewSQL存儲(chǔ)，分析其特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。2、（本題5分）詳細(xì)描述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的分布式查詢的分布式執(zhí)行計(jì)劃的調(diào)整和優(yōu)化策略，分析如何根據(jù)實(shí)際執(zhí)行情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。3、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，如何實(shí)現(xiàn)高效的索引結(jié)構(gòu)？請(qǐng)分析分布式索引的類型（如本地索引、全局索引等）、構(gòu)建方法和維護(hù)策略。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）探討在分布式環(huán)境下，如何保障數(shù)據(jù)庫(kù)的安全性和隱私保護(hù)，分析數(shù)據(jù)加密、訪問(wèn)控制、身份認(rèn)證等技術(shù)的應(yīng)用，以及面臨的新的安全挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)措施。2、（本題5分）詳細(xì)闡述在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，如何處理跨節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)和連接操作，分析不同的連接算法和優(yōu)化技術(shù)，以及它們?cè)诓煌瑪?shù)據(jù)分布情況下的性能表現(xiàn)。3、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)加密與解密的性能優(yōu)化，分析加密算法的選擇、密鑰管理和加密操作的并行化，以及對(duì)系統(tǒng)整體性能的影響和優(yōu)化方法。4、（本題5分）數(shù)據(jù)分片是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的重要技術(shù)之一。論述數(shù)據(jù)分片的策略，如水平分片、垂直分片和混合分片，分析每種分片策略的優(yōu)缺點(diǎn)，以及在實(shí)際應(yīng)用中如何根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)和訪問(wèn)模式進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)分片。5、（本題5分）論述分布式事務(wù)處理在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的重要性，分析分布式事務(wù)的特性、ACID原則的實(shí)現(xiàn)挑戰(zhàn)，以及常見(jiàn)的分布式事務(wù)處理算法和協(xié)議，如兩階段提交協(xié)議。四、綜合應(yīng)用題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一家物流企業(yè)為提高倉(cāng)庫(kù)存儲(chǔ)效率，對(duì)貨物尺寸和倉(cāng)庫(kù)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行裝箱問(wèn)題分析。說(shuō)明在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中裝箱問(wèn)題的建模和求解方法。2、（本題10分）一個(gè)在線旅游平臺(tái)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)需要支持旅游資源的可持續(xù)