天津財(cái)經(jīng)大學(xué)珠江學(xué)院《分布式計(jì)算》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁天津財(cái)經(jīng)大學(xué)珠江學(xué)院

《分布式計(jì)算》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、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)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)時(shí)，以下哪種備份策略能夠最大程度地減少備份時(shí)間和恢復(fù)時(shí)間？（）A.全量備份結(jié)合差異備份B.只進(jìn)行全量備份C.只進(jìn)行增量備份D.定期將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到外部存儲(chǔ)介質(zhì)2、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的故障恢復(fù)機(jī)制是保障系統(tǒng)可用性的重要手段。假設(shè)一個(gè)金融服務(wù)的分布式數(shù)據(jù)庫，突然發(fā)生區(qū)域性的網(wǎng)絡(luò)故障，導(dǎo)致部分節(jié)點(diǎn)無法與其他節(jié)點(diǎn)通信。以下哪種故障恢復(fù)策略能夠最快地使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行？（）A.等待網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)，系統(tǒng)自動(dòng)重新連接B.啟動(dòng)備用網(wǎng)絡(luò)，切換到備用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信C.利用本地緩存數(shù)據(jù)繼續(xù)提供服務(wù)，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后同步數(shù)據(jù)D.暫停所有服務(wù)，直到網(wǎng)絡(luò)故障完全解決3、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分片策略可能會(huì)影響查詢的復(fù)雜性。以下哪種分片策略可能導(dǎo)致跨分片查詢較為復(fù)雜？（）A.基于范圍的分片B.基于哈希的分片C.基于列表的分片D.隨機(jī)分片4、分布式數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)管理至關(guān)重要。以下關(guān)于元數(shù)據(jù)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.包括數(shù)據(jù)分布信息、索引信息等B.元數(shù)據(jù)的一致性容易維護(hù)C.對(duì)系統(tǒng)的查詢優(yōu)化和管理有重要作用D.元數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問需要高效的機(jī)制5、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)是一個(gè)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(cuò)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(jìn)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(chǔ)在本地磁盤、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備或云存儲(chǔ)中，根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性和恢復(fù)需求進(jìn)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(shí)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(shí)進(jìn)行，平時(shí)不需要進(jìn)行備份和恢復(fù)的測(cè)試6、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的一致性和可靠性，以下哪種數(shù)據(jù)復(fù)制方式是比較常用的？（）A.主從復(fù)制B.對(duì)等復(fù)制C.鏈?zhǔn)綇?fù)制D.以上都是7、在分布式數(shù)據(jù)庫的性能測(cè)試中，以下哪個(gè)場(chǎng)景最能反映系統(tǒng)在高負(fù)載下的表現(xiàn)？（）A.大量并發(fā)的簡(jiǎn)單查詢B.少量復(fù)雜的查詢C.連續(xù)的寫入操作D.混合的讀寫操作8、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布的均衡性對(duì)性能有重要影響。以下關(guān)于數(shù)據(jù)分布均衡性的評(píng)估指標(biāo)，不準(zhǔn)確的是（）A.節(jié)點(diǎn)負(fù)載差異B.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量差異C.網(wǎng)絡(luò)流量差異D.數(shù)據(jù)庫版本差異9、在分布式數(shù)據(jù)庫中，處理網(wǎng)絡(luò)分區(qū)問題是一個(gè)挑戰(zhàn)。以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的應(yīng)對(duì)策略，錯(cuò)誤的是（）A.停止部分服務(wù)以保證數(shù)據(jù)一致性B.采用最終一致性來容忍一定程度的數(shù)據(jù)不一致C.網(wǎng)絡(luò)分區(qū)發(fā)生時(shí)不進(jìn)行任何數(shù)據(jù)更新操作D.利用緩存來緩解網(wǎng)絡(luò)分區(qū)帶來的影響10、某分布式數(shù)據(jù)庫采用了數(shù)據(jù)分片技術(shù)，將一個(gè)大規(guī)模的電商數(shù)據(jù)庫按照商品類別進(jìn)行分片，并存儲(chǔ)在不同的服務(wù)器上。當(dāng)需要統(tǒng)計(jì)某一類商品在不同地區(qū)的銷售總額和庫存余量時(shí)，以下哪種處理方式可能會(huì)面臨較大的計(jì)算復(fù)雜性和數(shù)據(jù)整合困難？（）A.分別在每個(gè)分片服務(wù)器上進(jìn)行計(jì)算，然后將結(jié)果傳輸?shù)街醒牍?jié)點(diǎn)進(jìn)行匯總B.利用分布式計(jì)算框架，將計(jì)算任務(wù)分配到多個(gè)分片服務(wù)器上并行處理C.先在一個(gè)分片服務(wù)器上獲取部分?jǐn)?shù)據(jù)，然后根據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系逐步從其他分片服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算D.將所有分片數(shù)據(jù)集中到一個(gè)高性能服務(wù)器上進(jìn)行統(tǒng)一計(jì)算和分析11、在一個(gè)跨多個(gè)地區(qū)的數(shù)據(jù)中心部署的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)需要在不同地區(qū)之間進(jìn)行復(fù)制以保證可用性和容錯(cuò)性。然而，不同地區(qū)之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，而且數(shù)據(jù)傳輸成本較高。以下哪種數(shù)據(jù)復(fù)制策略在這種情況下可能是最優(yōu)的？（）A.全量復(fù)制，即定期將所有數(shù)據(jù)從一個(gè)數(shù)據(jù)中心完整地復(fù)制到其他數(shù)據(jù)中心。這種方式簡(jiǎn)單，但數(shù)據(jù)傳輸量較大，可能會(huì)占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬B.增量復(fù)制，只復(fù)制自上次復(fù)制以來發(fā)生變化的數(shù)據(jù)。這種方式可以減少數(shù)據(jù)傳輸量，但需要復(fù)雜的機(jī)制來跟蹤和傳輸變化的數(shù)據(jù)C.基于日志的復(fù)制，將數(shù)據(jù)庫的操作日志傳輸?shù)狡渌麛?shù)據(jù)中心，然后在目標(biāo)數(shù)據(jù)中心根據(jù)日志重放操作。這種方式可以減少數(shù)據(jù)傳輸量，但對(duì)日志的處理和重放要求較高D.異步復(fù)制，允許數(shù)據(jù)在一定時(shí)間內(nèi)存在差異，然后在網(wǎng)絡(luò)帶寬空閑時(shí)進(jìn)行同步。這種方式可以降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的實(shí)時(shí)需求，但可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的短期不一致12、在分布式數(shù)據(jù)庫中，事務(wù)管理是一個(gè)重要的問題。以下關(guān)于分布式事務(wù)的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.分布式事務(wù)是指在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，涉及多個(gè)節(jié)點(diǎn)的事務(wù)操作B.分布式事務(wù)需要保證事務(wù)的原子性、一致性、隔離性和持久性C.分布式事務(wù)的管理比集中式事務(wù)更加復(fù)雜，需要考慮網(wǎng)絡(luò)延遲、節(jié)點(diǎn)故障等因素D.分布式事務(wù)可以通過簡(jiǎn)單地將多個(gè)節(jié)點(diǎn)上的事務(wù)合并來實(shí)現(xiàn)，不需要特殊的處理13、考慮一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)的分布是基于某種哈希函數(shù)的。如果需要對(duì)哈希函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化以提高數(shù)據(jù)分布的均衡性，以下哪種方法是可行的？（）A.調(diào)整哈希函數(shù)的參數(shù)B.重新設(shè)計(jì)哈希函數(shù)C.引入虛擬節(jié)點(diǎn)D.以上都是14、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的可靠性和可用性，采用了數(shù)據(jù)冗余和備份機(jī)制。以下關(guān)于備份數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置選擇，哪一種是最需要考慮的因素？（）A.存儲(chǔ)成本B.數(shù)據(jù)恢復(fù)的速度C.與主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的距離D.以上三個(gè)因素都需要綜合考慮，根據(jù)系統(tǒng)的需求和預(yù)算進(jìn)行權(quán)衡15、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護(hù)是至關(guān)重要的。假設(shè)一個(gè)分布式醫(yī)療健康管理系統(tǒng)，存儲(chǔ)患者的敏感醫(yī)療信息。以下關(guān)于數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)的措施，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.采用加密技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)和傳輸，防止數(shù)據(jù)泄露B.實(shí)施嚴(yán)格的訪問控制策略，只有授權(quán)人員能夠訪問和操作敏感數(shù)據(jù)C.定期進(jìn)行安全審計(jì)和漏洞掃描，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和修復(fù)安全隱患D.數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護(hù)只需要在數(shù)據(jù)庫層面實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用程序不需要進(jìn)行額外的處理二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（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)的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和收縮策略，分析如何在運(yùn)行時(shí)調(diào)整分區(qū)大小。2、（本題5分）解釋在分布式環(huán)境下，如何優(yōu)化索引結(jié)構(gòu)以提高查詢性能，如全局索引和本地索引的應(yīng)用和權(quán)衡。3、（本題5分）在分布式系統(tǒng)中，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的版本升級(jí)和遷移，保障系統(tǒng)在升級(jí)過程中的可用性和數(shù)據(jù)一致性。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)治理是確保數(shù)據(jù)質(zhì)量和合規(guī)性的重要手段。論述數(shù)據(jù)治理的框架和流程，包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)安全策略等，分析在分布式環(huán)境下如何進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)治理，并探討數(shù)據(jù)治理對(duì)系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的重要性。2、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮對(duì)存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響評(píng)估，分析如何準(zhǔn)確評(píng)估壓縮技術(shù)在節(jié)省存儲(chǔ)空間和降低網(wǎng)絡(luò)傳輸開銷方面的效果。3、（本題5分）詳細(xì)探討在分布式數(shù)據(jù)庫環(huán)境下，事務(wù)處理的特點(diǎn)和挑戰(zhàn)，如分布式事務(wù)的并發(fā)控制、故障恢復(fù)和隔離級(jí)別等方面，分析現(xiàn)有解決方案的優(yōu)劣。4、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要考慮諸多因素，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型、節(jié)點(diǎn)間通信、負(fù)載均衡等。請(qǐng)綜合論述不同架構(gòu)模式的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景，如主從架構(gòu)、對(duì)等架構(gòu)和混合架構(gòu)等。分析在大規(guī)模數(shù)據(jù)處理和高并發(fā)訪問情況下，如何優(yōu)化架構(gòu)設(shè)計(jì)以提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和性能。5、（本題5分）詳細(xì)探討分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)遷移工具和技術(shù)，分析如何在不同分布式數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品之間進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。四、綜合應(yīng)用題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)大型制造企業(yè)的生產(chǎn)流程涉及多個(gè)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(jìn)行生產(chǎn)計(jì)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(zhǔn)確性。2、（本題10分）一個(gè)在線醫(yī)療平臺(tái)需要存儲(chǔ)患者的病歷數(shù)據(jù)、診斷圖像和治療記錄等，同時(shí)要滿足不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)之間的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同診斷需求。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來保障醫(yī)療數(shù)據(jù)的安全性、完整性和可用性，包括數(shù)據(jù)加密技術(shù)的應(yīng)用、數(shù)據(jù)訪問控制策略、數(shù)據(jù)共享