遼寧大學(xué)《分布式數(shù)據(jù)庫(kù)原理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無(wú)效密自覺遵守考場(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)遼寧大學(xué)《分布式數(shù)據(jù)庫(kù)原理》

2021-2022學(xué)年第一學(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25個(gè)小題，每小題1分，共25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(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)一致性的維護(hù)需要借助一些協(xié)議和機(jī)制。假設(shè)有一個(gè)分布式供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)更新貨物的庫(kù)存信息。以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性維護(hù)的說法，不正確的是：（）A.兩階段提交協(xié)議通過協(xié)調(diào)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的操作，確保事務(wù)要么全部成功提交，要么全部回滾，從而保證數(shù)據(jù)的一致性B.三階段提交協(xié)議在兩階段提交的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，進(jìn)一步提高了事務(wù)提交的成功率和系統(tǒng)的可用性C.Paxos協(xié)議是一種用于保證分布式系統(tǒng)一致性的算法，通過多數(shù)派的投票機(jī)制來達(dá)成共識(shí)D.數(shù)據(jù)一致性的維護(hù)完全依賴于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)自身的機(jī)制，應(yīng)用程序不需要進(jìn)行任何額外的處理2、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(shè)一個(gè)金融數(shù)據(jù)庫(kù)需要按照客戶類型和交易金額進(jìn)行分布，同時(shí)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(huì)在數(shù)據(jù)訪問效率和存儲(chǔ)成本之間取得較好的平衡？（）A.將高價(jià)值客戶和大額交易的數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)在高性能的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，其他數(shù)據(jù)分布在其他節(jié)點(diǎn)B.按照客戶類型和交易金額的哈希值均勻分布在多個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)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(yīng)的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上D.隨機(jī)將數(shù)據(jù)分布在各個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上，通過負(fù)載均衡來優(yōu)化訪問3、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以節(jié)省存儲(chǔ)空間和網(wǎng)絡(luò)帶寬。假設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)具有較高的重復(fù)性和規(guī)律性，以下哪種壓縮算法可能會(huì)取得較好的壓縮效果？（）A.霍夫曼編碼算法B.LZ78算法C.游程編碼算法D.以上算法都可能有較好效果，具體取決于數(shù)據(jù)特征4、對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(shí)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5、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，以下哪種數(shù)據(jù)加密方式能夠在保證數(shù)據(jù)安全的同時(shí)對(duì)性能影響較?。浚ǎ〢.全盤加密B.字段級(jí)加密C.傳輸加密D.以上都不是6、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的索引維護(hù)是一項(xiàng)重要的任務(wù)。假設(shè)數(shù)據(jù)更新頻繁，以下哪種索引結(jié)構(gòu)在這種情況下能夠較好地平衡查詢性能和索引維護(hù)的效率？（）A.B樹索引B.B+樹索引C.哈希索引D.位圖索引7、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，如果需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式查詢優(yōu)化，以下哪個(gè)方面不是重點(diǎn)考慮的因素？（）A.數(shù)據(jù)庫(kù)的品牌和版本B.網(wǎng)絡(luò)帶寬和延遲C.數(shù)據(jù)的分布模式D.節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力8、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9、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的可用性和容錯(cuò)性，數(shù)據(jù)通常會(huì)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上保存副本。當(dāng)其中一個(gè)副本所在的節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，且在故障恢復(fù)期間有新的數(shù)據(jù)寫入操作，系統(tǒng)應(yīng)該如何處理以確保數(shù)據(jù)的一致性？（）A.暫時(shí)拒絕新的數(shù)據(jù)寫入，等待故障節(jié)點(diǎn)恢復(fù)B.將新數(shù)據(jù)寫入其他正常副本，并在故障節(jié)點(diǎn)恢復(fù)后進(jìn)行同步C.直接在故障節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入操作，待其恢復(fù)后再進(jìn)行校驗(yàn)D.隨機(jī)選擇一個(gè)正常節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入10、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)版本差異11、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的環(huán)境下，以下哪種索引結(jié)構(gòu)更適合處理大量的插入和刪除操作？（）A.B樹索引B.B+樹索引C.位圖索引D.哈希索引12、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，事務(wù)的并發(fā)控制機(jī)制需要平衡數(shù)據(jù)一致性和系統(tǒng)性能。假設(shè)系統(tǒng)采用了樂觀并發(fā)控制策略，以下哪種情況可能會(huì)導(dǎo)致事務(wù)沖突和回滾？（）A.多個(gè)事務(wù)同時(shí)讀取和修改相同的數(shù)據(jù)B.事務(wù)執(zhí)行時(shí)間過長(zhǎng)，占用了大量資源C.系統(tǒng)負(fù)載過高，導(dǎo)致資源競(jìng)爭(zhēng)D.以上情況都可能導(dǎo)致事務(wù)沖突和回滾13、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)安全性的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)中的安全管理比集中式數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(huì)降低查詢性能D.分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的安全問題只與數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)本身有關(guān)，與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和應(yīng)用程序無(wú)關(guān)14、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化是一個(gè)重要的問題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化的策略中，錯(cuò)誤的是？（）A.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化可以通過選擇合適的索引、分區(qū)和存儲(chǔ)方式來提高查詢性能B.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化可以通過將查詢分解成多個(gè)子查詢并在不同節(jié)點(diǎn)上并行執(zhí)行來提高效率C.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化可以通過使用緩存和預(yù)取技術(shù)來減少數(shù)據(jù)的讀取時(shí)間D.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化只需要在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)上線時(shí)進(jìn)行一次，以后不需要再進(jìn)行優(yōu)化15、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的查詢優(yōu)化器需要根據(jù)數(shù)據(jù)分布和系統(tǒng)資源進(jìn)行決策。假設(shè)一個(gè)分布式圖書館管理系統(tǒng)，存儲(chǔ)了大量的圖書信息和借閱記錄。當(dāng)用戶發(fā)起一個(gè)復(fù)雜的多表關(guān)聯(lián)查詢時(shí)，以下哪種優(yōu)化器策略可能最能提高查詢性能？（）A.基于成本的查詢優(yōu)化，考慮數(shù)據(jù)分布和網(wǎng)絡(luò)開銷B.基于規(guī)則的查詢優(yōu)化，按照預(yù)定的規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化C.隨機(jī)選擇一種優(yōu)化策略，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整D.完全依賴數(shù)據(jù)庫(kù)管理員手動(dòng)進(jìn)行查詢優(yōu)化16、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)一致性檢查可能會(huì)影響系統(tǒng)性能。以下哪種一致性檢查方式對(duì)性能的影響較小？（）A.異步檢查B.定期檢查C.實(shí)時(shí)檢查D.隨機(jī)檢查17、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)處理寫入操作，從節(jié)點(diǎn)用于讀取操作。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)突然發(fā)生故障且無(wú)法恢復(fù)時(shí)，以下哪種方法能夠在最短時(shí)間內(nèi)確保系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行，并最大程度地保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性？（）A.立即從現(xiàn)有的從節(jié)點(diǎn)中選擇一個(gè)升級(jí)為主節(jié)點(diǎn)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)同步B.暫停系統(tǒng)服務(wù)，等待主節(jié)點(diǎn)修復(fù)C.重新初始化整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并從備份中恢復(fù)數(shù)據(jù)D.采用隨機(jī)選擇的方式從從節(jié)點(diǎn)中確定新的主節(jié)點(diǎn)18、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的架構(gòu)中，以下哪種組件負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的復(fù)制和同步？（）A.復(fù)制管理器B.同步控制器C.數(shù)據(jù)分發(fā)器D.以上都是19、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬有限時(shí)，以下哪種操作應(yīng)該盡量減少？（）A.大量數(shù)據(jù)的傳輸B.頻繁的查詢請(qǐng)求C.復(fù)雜的關(guān)聯(lián)操作D.以上都是20、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的查詢計(jì)劃生成需要考慮數(shù)據(jù)分布和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞纫蛩?。假設(shè)一個(gè)查詢涉及多個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，并且網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，以下哪種查詢計(jì)劃生成策略能夠更好地適應(yīng)這種情況？（）A.優(yōu)先在數(shù)據(jù)所在的本地節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，減少數(shù)據(jù)傳輸B.將計(jì)算任務(wù)分配到網(wǎng)絡(luò)帶寬較大的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)C.根據(jù)數(shù)據(jù)量和計(jì)算復(fù)雜度，動(dòng)態(tài)選擇數(shù)據(jù)傳輸和計(jì)算的位置D.隨機(jī)選擇數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸21、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的事務(wù)管理需要處理各種異常情況。假設(shè)一個(gè)分布式電商支付系統(tǒng)，在事務(wù)執(zhí)行過程中突然出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分區(qū)，導(dǎo)致部分節(jié)點(diǎn)無(wú)法通信。以下哪種事務(wù)處理策略能夠最大程度地保證支付的準(zhǔn)確性和完整性？（）A.暫停所有事務(wù)，等待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后重新執(zhí)行B.在可通信的節(jié)點(diǎn)上繼續(xù)執(zhí)行事務(wù)，記錄異常情況C.回滾所有未完成的事務(wù)，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后重新開始D.按照預(yù)設(shè)的規(guī)則，在部分節(jié)點(diǎn)上獨(dú)立完成事務(wù)22、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的性能優(yōu)化中，以下哪個(gè)方面對(duì)于減少網(wǎng)絡(luò)開銷的效果最明顯？（）A.壓縮數(shù)據(jù)傳輸B.減少數(shù)據(jù)的重復(fù)傳輸C.提高網(wǎng)絡(luò)傳輸速度D.增加網(wǎng)絡(luò)帶寬23、在一個(gè)跨多個(gè)數(shù)據(jù)中心的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，為了降低數(shù)據(jù)中心之間的通信成本，以下哪種方法是可行的？（）A.壓縮數(shù)據(jù)傳輸B.減少數(shù)據(jù)交互的頻率C.優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議D.以上都是24、在一個(gè)跨多個(gè)數(shù)據(jù)中心的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(diǎn)D.以上都是25、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的擴(kuò)展方面，以下關(guān)于橫向擴(kuò)展和縱向擴(kuò)展的比較，不正確的是（）A.橫向擴(kuò)展成本較低B.縱向擴(kuò)展更容易實(shí)現(xiàn)C.橫向擴(kuò)展能更好地應(yīng)對(duì)高并發(fā)D.縱向擴(kuò)展受硬件限制較大二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中，如何處理數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)加密的密鑰管理，分析如何保障密鑰的安全性和可用性。2、（本題5分）詳細(xì)描述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的分布式事務(wù)的超時(shí)處理機(jī)制，分析如何避免事務(wù)長(zhǎng)時(shí)間阻塞和提高系統(tǒng)的響應(yīng)性。3、（本題5分）詳細(xì)說明分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的分布式查詢執(zhí)行計(jì)劃的生成和優(yōu)化，分析如何根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜唾Y源狀況制定最優(yōu)執(zhí)行計(jì)劃。4、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分區(qū)的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)識(shí)別和處理策略，分析如何有效地處理熱點(diǎn)數(shù)據(jù)以提高系統(tǒng)性能。三、綜合應(yīng)用題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)在線教育平臺(tái)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)需要支持學(xué)生學(xué)習(xí)路徑的個(gè)性化推薦和自適應(yīng)學(xué)習(xí)。請(qǐng)分析如何根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和特點(diǎn)，推薦個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)。2、（本題5分）某社交媒體公司為了解用戶社交關(guān)系緊密程度，對(duì)用戶互動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行中心度分析。說明在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中中心度計(jì)算的方法和數(shù)據(jù)處理流程。3、（本題5分）某移動(dòng)支付平臺(tái)每天處理大量的交易數(shù)據(jù)，為了應(yīng)對(duì)高并發(fā)和數(shù)據(jù)安全的挑戰(zhàn)，采用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)該平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、備份和恢復(fù)策略，以及如何防止欺詐交易和數(shù)據(jù)泄露。4、（本題5分）一家物流配送公司需要建立分布式數(shù)據(jù)庫(kù)來優(yōu)化配送路線和管理貨物跟蹤信息。探討如何利用地理信息系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的路徑規(guī)劃和貨物狀態(tài)更新。5、（本題5分）某金融機(jī)構(gòu)需要構(gòu)建一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)來存儲(chǔ)客戶的賬戶信息和交易記錄，同時(shí)要滿足嚴(yán)格的安全性和合規(guī)性要求。請(qǐng)制定相應(yīng)的安全策略，包括用戶認(rèn)證、授權(quán)、數(shù)據(jù)加密等，并設(shè)計(jì)災(zāi)難恢復(fù)方案以確保數(shù)據(jù)的可靠性和可用性。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）論述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性驗(yàn)證的測(cè)試用例設(shè)計(jì)和執(zhí)行，研究如何設(shè)計(jì)全面有效的測(cè)試用例來驗(yàn)證系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性，分析測(cè)試執(zhí)行的過程和結(jié)果評(píng)估