吉林師范大學(xué)博達學(xué)院《分布式數(shù)據(jù)庫NoSQL》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁吉林師范大學(xué)博達學(xué)院

《分布式數(shù)據(jù)庫NoSQL》2021-2022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、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B.分布式緩存C.多級緩存D.以上都是2、在一個分布式數(shù)據(jù)庫中，若要實現(xiàn)跨節(jié)點的復(fù)雜關(guān)聯(lián)查詢，以下哪種技術(shù)可能會被優(yōu)先考慮？（）A.數(shù)據(jù)預(yù)聚合B.建立全局索引C.將關(guān)聯(lián)操作推送到各個節(jié)點并行執(zhí)行D.減少關(guān)聯(lián)查詢，盡量使用簡單查詢替代3、分布式數(shù)據(jù)庫中的副本管理需要權(quán)衡一致性和可用性。以下哪種副本更新策略在網(wǎng)絡(luò)延遲較高時更適用？（）A.同步更新B.異步更新C.按需更新D.定時更新4、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的寫入性能，以下哪種存儲結(jié)構(gòu)更適合？（）A.LSM樹B.B+樹C.紅黑樹D.二叉搜索樹5、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一致性檢測是重要的任務(wù)。以下關(guān)于一致性檢測方法的描述，不正確的是（）A.可以定期進行全量數(shù)據(jù)比對B.基于哈希值進行快速檢測C.一致性檢測不會影響系統(tǒng)正常運行D.利用日志進行一致性恢復(fù)6、一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用了主從復(fù)制的架構(gòu)，其中主節(jié)點負責處理寫入操作，從節(jié)點用于讀取操作。在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障導(dǎo)致主節(jié)點與部分從節(jié)點失去連接的情況下，以下關(guān)于系統(tǒng)可用性和數(shù)據(jù)一致性的處理策略，哪一項是最合適的？（）A.暫停所有寫入和讀取操作，直到網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)，以確保數(shù)據(jù)的一致性，但會導(dǎo)致系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)故障期間不可用B.允許在從節(jié)點上進行讀取操作，但暫時禁止寫入操作，等待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后將從節(jié)點的數(shù)據(jù)與主節(jié)點進行同步，這樣可以在一定程度上保持系統(tǒng)的可用性C.繼續(xù)在主節(jié)點上進行寫入操作，并在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后將更新同步到從節(jié)點。從節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)故障期間可以提供基于本地數(shù)據(jù)的讀取服務(wù)，但可能會提供不一致的數(shù)據(jù)D.切換一個從節(jié)點作為新的主節(jié)點，繼續(xù)提供寫入和讀取服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后再解決數(shù)據(jù)沖突和一致性問題，這種方式可以保持系統(tǒng)的高可用性，但數(shù)據(jù)沖突解決可能比較復(fù)雜7、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以下哪種數(shù)據(jù)分布方式更適合數(shù)據(jù)量不斷增長的情況？（）A.哈希分布B.范圍分布C.隨機分布D.復(fù)制分布8、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的查詢優(yōu)化是一個復(fù)雜的任務(wù)，需要考慮多個因素。假設(shè)一個分布式教育系統(tǒng)，需要查詢不同地區(qū)學(xué)生的考試成績。如果數(shù)據(jù)分布在多個節(jié)點上，且每個節(jié)點存儲了部分地區(qū)的數(shù)據(jù)，以下哪種查詢計劃可能是最優(yōu)的？（）A.將查詢發(fā)送到每個節(jié)點，分別獲取結(jié)果后在中心節(jié)點進行合并B.根據(jù)數(shù)據(jù)分布和查詢條件，選擇部分節(jié)點進行查詢，然后匯總結(jié)果C.先在中心節(jié)點對查詢條件進行預(yù)處理，再將處理后的查詢發(fā)送到相關(guān)節(jié)點D.隨機選擇一個節(jié)點進行查詢，若未獲取到完整結(jié)果，再查詢其他節(jié)點9、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)遷移是常見的操作。假設(shè)有一個不斷發(fā)展的分布式電商數(shù)據(jù)庫，由于業(yè)務(wù)增長需要將部分數(shù)據(jù)從一個節(jié)點遷移到另一個節(jié)點。以下關(guān)于數(shù)據(jù)遷移的描述，不正確的是：（）A.數(shù)據(jù)遷移前需要制定詳細的計劃，包括遷移的時間、數(shù)據(jù)量、目標節(jié)點等B.在數(shù)據(jù)遷移過程中，需要確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性，避免數(shù)據(jù)丟失或損壞C.數(shù)據(jù)遷移完成后，需要對遷移的數(shù)據(jù)進行驗證和測試，確保其能夠正常訪問和使用D.數(shù)據(jù)遷移可以在系統(tǒng)運行時進行，不會對正在進行的業(yè)務(wù)操作產(chǎn)生任何影響，無需暫停服務(wù)10、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.強一致性B.弱一致性C.最終一致性D.自定義一致性11、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的安全性是至關(guān)重要的。假設(shè)存在多個數(shù)據(jù)中心，每個數(shù)據(jù)中心都有自己的訪問控制策略和用戶認證機制。當用戶需要跨數(shù)據(jù)中心訪問數(shù)據(jù)時，以下哪種安全措施是最合適的？（）A.在每個數(shù)據(jù)中心都為用戶創(chuàng)建獨立的賬號和權(quán)限，用戶在訪問不同數(shù)據(jù)中心時需要分別登錄和驗證B.建立一個統(tǒng)一的用戶認證和授權(quán)中心，所有數(shù)據(jù)中心都依賴這個中心進行用戶的認證和授權(quán)C.采用基于角色的訪問控制（RBAC），為用戶分配在不同數(shù)據(jù)中心的相同角色和權(quán)限，簡化訪問管理D.使用單點登錄（SSO）技術(shù)，用戶只需登錄一次，就可以在經(jīng)過授權(quán)的情況下訪問多個數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)12、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了優(yōu)化數(shù)據(jù)的寫入性能，以下哪種方法是可行的？（）A.批量寫入和異步寫入B.先寫入緩存再同步到數(shù)據(jù)庫C.數(shù)據(jù)壓縮和合并寫入D.以上都是13、在分布式數(shù)據(jù)庫的安全防護中，以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)安全的措施，不正確的是（）A.部署防火墻B.忽略網(wǎng)絡(luò)訪問控制C.加密網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)D.防止網(wǎng)絡(luò)攻擊14、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的性能評估是衡量系統(tǒng)優(yōu)劣的重要手段。假設(shè)一個分布式醫(yī)療影像數(shù)據(jù)庫，存儲了大量的醫(yī)學(xué)圖像和相關(guān)診斷信息。以下關(guān)于性能評估指標的描述，不正確的是：（）A.響應(yīng)時間是指從用戶發(fā)起查詢或操作請求到系統(tǒng)返回結(jié)果的時間間隔，是衡量系統(tǒng)性能的重要指標之一B.吞吐量是指系統(tǒng)在單位時間內(nèi)能夠處理的事務(wù)數(shù)量或數(shù)據(jù)量，反映了系統(tǒng)的處理能力C.資源利用率是指系統(tǒng)中各種資源（如CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)帶寬）的使用情況，過高或過低的資源利用率都可能表明系統(tǒng)存在性能問題D.性能評估只需要關(guān)注系統(tǒng)在正常負載下的表現(xiàn)，不需要考慮在高負載或異常情況下的性能，因為這些情況很少發(fā)生15、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)是一個重要的問題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)的策略中，錯誤的是？（）A.數(shù)據(jù)備份可以采用全量備份和增量備份相結(jié)合的方式，定期進行備份，以確保數(shù)據(jù)的安全性和可用性B.數(shù)據(jù)備份可以存儲在本地磁盤、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備或云存儲中，根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性和恢復(fù)需求進行選擇C.數(shù)據(jù)恢復(fù)可以通過備份數(shù)據(jù)的還原和事務(wù)日志的回放來實現(xiàn)，確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性D.數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)只需要在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)出現(xiàn)故障時進行，平時不需要進行備份和恢復(fù)的測試16、在分布式數(shù)據(jù)庫的存儲管理中，以下哪種存儲引擎更適合處理頻繁更新的數(shù)據(jù)？（）A.關(guān)系型存儲引擎B.文檔型存儲引擎C.鍵值存儲引擎D.列式存儲引擎17、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布需要考慮數(shù)據(jù)的訪問熱度和節(jié)點的負載情況。假設(shè)一個分布式新聞數(shù)據(jù)庫，熱門新聞的訪問量遠高于普通新聞。如果采用基于訪問熱度的數(shù)據(jù)分布策略，以下哪種方式可能最有效地提高系統(tǒng)性能？（）A.將熱門新聞均勻分布到各個節(jié)點B.將熱門新聞集中存儲在少數(shù)高性能節(jié)點C.根據(jù)新聞發(fā)布時間進行分布，近期新聞存儲在高性能節(jié)點D.隨機分布熱門新聞，不考慮節(jié)點性能18、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性級別調(diào)整的說法，哪一項是正確的？（）A.一致性級別可以隨時隨意調(diào)整，對系統(tǒng)沒有影響B(tài).提高一致性級別會增加系統(tǒng)的性能開銷C.降低一致性級別總是能提高系統(tǒng)的可用性D.一致性級別調(diào)整只需要在主節(jié)點進行操作19、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了監(jiān)控系統(tǒng)的性能和健康狀況，需要收集各種指標和日志信息。以下關(guān)于性能監(jiān)控的實施，哪一項是最關(guān)鍵的？（）A.確定需要收集的關(guān)鍵性能指標，如響應(yīng)時間、吞吐量等B.選擇合適的監(jiān)控工具和技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的準確收集C.建立有效的告警機制，及時通知管理員系統(tǒng)的異常情況D.對收集到的性能數(shù)據(jù)進行分析和可視化，以便發(fā)現(xiàn)潛在的問題20、在選擇分布式數(shù)據(jù)庫的存儲引擎時，以下哪個因素對于數(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)二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）請解釋分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分區(qū)再平衡策略，說明在數(shù)據(jù)量變化時如何自動調(diào)整數(shù)據(jù)分區(qū)，以保持系統(tǒng)的性能和負載均衡。2、（本題5分）解釋在分布式環(huán)境下，如何進行數(shù)據(jù)庫的連接池管理和優(yōu)化，分析如何提高數(shù)據(jù)庫連接的復(fù)用率和性能。3、（本題5分）解釋在分布式環(huán)境下，如何進行數(shù)據(jù)庫的緩存命中率優(yōu)化和緩存淘汰策略，分析如何提高緩存的有效性。4、（本題5分）闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)緩存一致性協(xié)議，分析其在提高系統(tǒng)性能和保證數(shù)據(jù)一致性方面的作用。5、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫的容錯機制對于系統(tǒng)的可靠性至關(guān)重要。請論述常見的容錯技術(shù)（如數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、故障檢測與切換等），以及如何評估容錯機制的有效性。三、綜合應(yīng)用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某在線旅游平臺為提高線路規(guī)劃效率，對旅游景點距離數(shù)據(jù)進行圖算法分析。探討在分布式數(shù)據(jù)庫支持下的圖算法選擇和實現(xiàn)。2、（本題5分）一家社交媒體平臺的分布式數(shù)據(jù)庫需要支持實時的消息推送和動態(tài)更新。請設(shè)計合適的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)和更新策略，以確保消息的及時傳遞和數(shù)據(jù)的一致性，同時考慮如何處理高并發(fā)的寫入操作。3、（本題5分）一家電商平臺為優(yōu)化商品分類，對商品屬性和用戶購買數(shù)據(jù)進行聚類分析。設(shè)計基于分布式數(shù)據(jù)庫的聚類算法選擇和數(shù)據(jù)預(yù)處理流程。4、（本題5分）一個大型制造企業(yè)的生產(chǎn)流程涉及多個車間和部門，數(shù)據(jù)分布在不同的系統(tǒng)中。構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫來整合這些數(shù)據(jù)，以便進行生產(chǎn)計劃的優(yōu)化和質(zhì)量監(jiān)控。說明如何解決數(shù)據(jù)異構(gòu)問題和保證數(shù)據(jù)的準確性。5、（本題5分）一個物聯(lián)網(wǎng)平臺連接了大量的傳感器設(shè)備，收集了豐富的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、設(shè)備運行數(shù)據(jù)和用戶行為數(shù)據(jù)。請為該物聯(lián)網(wǎng)平臺設(shè)計一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)的采集和存儲架構(gòu)、實時數(shù)據(jù)分析的實現(xiàn)、數(shù)據(jù)壓縮和歸檔策略，以及如何保障設(shè)備與數(shù)據(jù)庫之間的可靠通信和數(shù)據(jù)一致性。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入探討在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，基