山東醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校《分布式計(jì)算與系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁山東醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校《分布式計(jì)算與系統(tǒng)》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題2分，共40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、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以下關(guān)于數(shù)據(jù)分區(qū)的說法，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.數(shù)據(jù)分區(qū)可以提高查詢性能B.數(shù)據(jù)分區(qū)會增加數(shù)據(jù)管理的復(fù)雜性C.數(shù)據(jù)分區(qū)可以根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行D.數(shù)據(jù)分區(qū)后，不同分區(qū)的數(shù)據(jù)不能相互訪問2、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生硬件故障，導(dǎo)致存儲在該節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)不可訪問。為了恢復(fù)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采用了備份和恢復(fù)機(jī)制。以下關(guān)于備份策略的選擇，哪一項(xiàng)是需要重點(diǎn)考慮的？（）A.全量備份的頻率和增量備份的粒度B.備份數(shù)據(jù)的存儲位置和存儲介質(zhì)C.備份過程對系統(tǒng)性能的影響D.以上三個(gè)方面都需要重點(diǎn)考慮，根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求進(jìn)行權(quán)衡3、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，為了保證數(shù)據(jù)的一致性和可用性，通常會采用多種技術(shù)手段。以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)復(fù)制的說法，錯(cuò)誤的是：（）A.數(shù)據(jù)復(fù)制可以提高數(shù)據(jù)的可用性，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，其他副本仍可提供服務(wù)B.數(shù)據(jù)復(fù)制可以增加數(shù)據(jù)的并發(fā)訪問能力，提高系統(tǒng)的性能C.完全同步的數(shù)據(jù)復(fù)制可以確保所有副本在任何時(shí)刻都完全一致，但可能會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降D.異步的數(shù)據(jù)復(fù)制可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的短暫不一致，但能極大提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，適用于對實(shí)時(shí)性要求不高的場景。在所有副本都完成更新之前，讀取操作可能會獲取到不一致的數(shù)據(jù)4、在分布式數(shù)據(jù)庫的部署過程中，以下哪種環(huán)境配置對系統(tǒng)性能的影響較大？（）A.硬件配置B.操作系統(tǒng)C.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銬.數(shù)據(jù)庫版本5、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于管理一個(gè)大型物流企業(yè)的貨物運(yùn)輸信息，包括發(fā)貨地、目的地、運(yùn)輸時(shí)間等。由于業(yè)務(wù)的增長，需要對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。以下哪種擴(kuò)展方式在成本和性能方面可能是最優(yōu)的？（）A.增加每個(gè)節(jié)點(diǎn)的存儲容量和計(jì)算能力B.增加新的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，并重新分配數(shù)據(jù)C.采用混合擴(kuò)展方式，即同時(shí)增加節(jié)點(diǎn)的能力和數(shù)量D.優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)和查詢語句，而不進(jìn)行硬件擴(kuò)展6、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務(wù)隔離級別對于并發(fā)控制和數(shù)據(jù)一致性有著重要影響。假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)支持讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀和串行化四種隔離級別。在一個(gè)高并發(fā)的銀行轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)中，以下哪種隔離級別能夠在保證數(shù)據(jù)一致性的同時(shí)，最大程度地提高系統(tǒng)的并發(fā)性能？（）A.讀未提交B.讀已提交C.可重復(fù)讀D.串行化7、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的查詢性能，以下哪種緩存替換策略更為有效？（）A.LRUB.LFUC.FIFOD.Random8、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(shè)有三個(gè)副本分別存儲在不同的站點(diǎn)上，當(dāng)其中一個(gè)副本所在的站點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)需要進(jìn)行副本恢復(fù)。以下關(guān)于副本恢復(fù)的說法中，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以從其他正常的副本中復(fù)制數(shù)據(jù)來恢復(fù)故障副本B.恢復(fù)過程需要考慮數(shù)據(jù)的一致性，避免出現(xiàn)錯(cuò)誤或不一致的數(shù)據(jù)C.副本恢復(fù)應(yīng)該在故障站點(diǎn)修復(fù)后立即進(jìn)行，以盡快恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行D.在恢復(fù)副本時(shí)，不需要考慮網(wǎng)絡(luò)延遲和帶寬對恢復(fù)速度的影響9、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高查詢的響應(yīng)時(shí)間，采用了緩存機(jī)制。然而，由于數(shù)據(jù)的更新，緩存中的數(shù)據(jù)可能會過時(shí)。以下關(guān)于緩存一致性的處理策略，哪一種是最有效的？（）A.每次查詢時(shí)都檢查緩存數(shù)據(jù)的有效性，若過時(shí)則重新從數(shù)據(jù)庫獲取B.設(shè)定一個(gè)固定的時(shí)間間隔，定期更新緩存數(shù)據(jù)C.當(dāng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)被更新時(shí)，立即通知并更新相關(guān)的緩存數(shù)據(jù)D.根據(jù)數(shù)據(jù)的訪問頻率和重要性，動態(tài)調(diào)整緩存更新的策略10、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11、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性模型選擇需要考慮業(yè)務(wù)需求和系統(tǒng)性能。假設(shè)一個(gè)分布式物流調(diào)度系統(tǒng)，車輛的位置信息需要實(shí)時(shí)更新，但允許一定程度的數(shù)據(jù)延遲。以下哪種數(shù)據(jù)一致性模型可能最為合適？（）A.強(qiáng)一致性模型B.最終一致性模型C.弱一致性模型D.自定義一致性模型12、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高查詢效率，采用了索引技術(shù)。假設(shè)在不同的站點(diǎn)上分別建立了本地索引，當(dāng)執(zhí)行一個(gè)涉及多個(gè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)的復(fù)雜查詢時(shí)，以下關(guān)于索引使用的說法中，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.只使用本地索引，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和處理B.嘗試構(gòu)建全局索引，統(tǒng)一管理和使用所有站點(diǎn)的數(shù)據(jù)索引C.根據(jù)查詢的特點(diǎn)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.忽略所有索引，直接掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，以避免索引不一致帶來的問題13、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，隨著業(yè)務(wù)的增長，數(shù)據(jù)量不斷增加。為了應(yīng)對這種情況，以下哪種擴(kuò)展方式是比較靈活和可擴(kuò)展的？（）A.垂直擴(kuò)展（升級硬件）B.水平擴(kuò)展（增加節(jié)點(diǎn)）C.優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)D.以上都是14、在分布式數(shù)據(jù)庫中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高可用性和容錯(cuò)性，通常會采用多副本存儲。以下關(guān)于副本放置策略的描述，哪種策略能夠在節(jié)點(diǎn)故障時(shí)減少數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)？（）A.集中式放置B.隨機(jī)放置C.基于節(jié)點(diǎn)性能的放置D.基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞姆胖?5、分布式數(shù)據(jù)庫中的安全性是一個(gè)重要的問題。以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫安全性的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.分布式數(shù)據(jù)庫需要采取多種安全措施來保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性，例如訪問控制、加密、審計(jì)等B.分布式數(shù)據(jù)庫中的安全管理比集中式數(shù)據(jù)庫更加復(fù)雜，需要考慮多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的安全協(xié)作C.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)加密可以有效地保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性，但是會降低查詢性能D.分布式數(shù)據(jù)庫中的安全問題只與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)本身有關(guān)，與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和應(yīng)用程序無關(guān)16、在分布式數(shù)據(jù)庫中，以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性和可用性的權(quán)衡，哪一項(xiàng)是合理的？（）A.在高并發(fā)場景下，優(yōu)先保證數(shù)據(jù)一致性，犧牲一定的可用性B.對于關(guān)鍵業(yè)務(wù)，始終保證數(shù)據(jù)的可用性，允許一定程度的數(shù)據(jù)不一致C.數(shù)據(jù)一致性和可用性同等重要，不應(yīng)進(jìn)行權(quán)衡D.根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活調(diào)整一致性和可用性的優(yōu)先級17、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)遭受了惡意攻擊，導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)被篡改。為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)和恢復(fù)數(shù)據(jù)的一致性，以下哪種方法是可行的？（）A.對比該節(jié)點(diǎn)與其他副本節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)B.利用數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和和數(shù)字簽名進(jìn)行驗(yàn)證C.分析系統(tǒng)日志以查找異常操作D.以上所有方法18、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的復(fù)制策略會影響數(shù)據(jù)的一致性和可用性。以下哪種復(fù)制策略在節(jié)點(diǎn)故障時(shí)恢復(fù)速度較快？（）A.主從復(fù)制B.多主復(fù)制C.無主復(fù)制D.以上都不是19、當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布發(fā)生變化時(shí)，以下哪種重新平衡策略能夠更快速地適應(yīng)新的分布？（）A.手動調(diào)整B.自動調(diào)整C.基于規(guī)則的調(diào)整D.以上都不是20、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的查詢優(yōu)化需要考慮數(shù)據(jù)分布和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹＜僭O(shè)一個(gè)物流企業(yè)的分布式數(shù)據(jù)庫，存儲了貨物的運(yùn)輸信息，包括出發(fā)地、目的地、運(yùn)輸時(shí)間等。當(dāng)用戶發(fā)起一個(gè)查詢，要求獲取特定時(shí)間段內(nèi)從某個(gè)城市出發(fā)的貨物運(yùn)輸記錄，以下哪種查詢執(zhí)行計(jì)劃最為高效？（）A.將查詢發(fā)送到所有節(jié)點(diǎn)，各自篩選結(jié)果后匯總B.根據(jù)出發(fā)地信息，只在相關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查詢C.先在中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行初步篩選，再將篩選后的查詢分發(fā)到相關(guān)節(jié)點(diǎn)D.隨機(jī)選擇部分節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查詢，根據(jù)結(jié)果決定是否查詢其他節(jié)點(diǎn)二、簡答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）解釋在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何處理數(shù)據(jù)的多租戶隔離和資源分配，分析如何保證租戶之間的數(shù)據(jù)安全和性能隔離。2、（本題5分）詳細(xì)說明分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲架構(gòu)選擇，如關(guān)系型存儲、NoSQL存儲和NewSQL存儲，分析其特點(diǎn)和適用場景。3、（本題5分）詳細(xì)描述分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式查詢的并行執(zhí)行策略，分析如何充分利用分布式計(jì)算資源提高查詢效率。三、綜合應(yīng)用題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某社交網(wǎng)絡(luò)平臺計(jì)劃開展興趣小組功能，需要處理小組的創(chuàng)建、成員管理和活動數(shù)據(jù)。請?jiān)O(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)來支持興趣小組，包括數(shù)據(jù)的存儲和管理、小組活動數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計(jì)、成員關(guān)系的處理和查詢，以及如何保障興趣小組的活躍度和數(shù)據(jù)一致性。2、（本題5分）一家金融機(jī)構(gòu)的分布式數(shù)據(jù)庫需要支持風(fēng)險(xiǎn)管理模型的驗(yàn)證和更新。請?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集和處理方案，以及驗(yàn)證和更新機(jī)制，確保風(fēng)險(xiǎn)管理模型的準(zhǔn)確性和有效性。3、（本題5分）一家物流企業(yè)為提高倉庫存儲效率，對貨物尺寸和倉庫空間數(shù)據(jù)進(jìn)行裝箱問題分析。說明在分布式數(shù)據(jù)庫中裝箱問題的建模和求解方法。4、（本題5分）某金融服務(wù)公司的分布式數(shù)據(jù)庫需要支持客戶行為預(yù)測和欺詐檢測。請?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集和分析方案，以及預(yù)測和檢測算法，提前發(fā)現(xiàn)客戶異常行為，防范欺詐風(fēng)險(xiǎn)。5、（本題5分）一家物流