山東圣翰財貿職業(yè)學院《分布式數(shù)據(jù)庫原理與設計（雙語）》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁山東圣翰財貿職業(yè)學院

《分布式數(shù)據(jù)庫原理與設計（雙語）》2023-2024學年第一學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25個小題，每小題1分，共25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、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，節(jié)點的加入和離開會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。假設一個分布式物聯(lián)網數(shù)據(jù)庫，大量的傳感器不斷地向數(shù)據(jù)庫寫入數(shù)據(jù)。當有新的傳感器節(jié)點加入系統(tǒng)時，以下哪種處理方式能夠最快地使新節(jié)點投入工作？（）A.手動配置新節(jié)點的參數(shù)，然后啟動B.自動發(fā)現(xiàn)新節(jié)點，推送配置信息并啟動C.暫停系統(tǒng)，添加新節(jié)點后重新啟動D.等待新節(jié)點主動注冊，然后進行配置2、當分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)需要進行歸檔時，以下哪種歸檔方式更節(jié)省存儲空間？（）A.壓縮歸檔B.加密歸檔C.分區(qū)歸檔D.以上都是3、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布的策略有多種。以下關于數(shù)據(jù)分片的描述，錯誤的是（）A.水平分片是將數(shù)據(jù)按照行進行劃分B.垂直分片是將數(shù)據(jù)按照列進行劃分C.混合分片是水平分片和垂直分片的組合D.數(shù)據(jù)分片后，每個分片必須存儲在不同的物理節(jié)點上4、在分布式數(shù)據(jù)庫環(huán)境中，數(shù)據(jù)的副本放置策略對于系統(tǒng)的性能和可靠性有著重要影響。假設一個分布式金融交易數(shù)據(jù)庫，交易數(shù)據(jù)在多個節(jié)點上有副本。為了提高系統(tǒng)在節(jié)點故障時的可用性，以下哪種副本放置策略可能最為合適？（）A.將副本均勻分布在不同的地理位置B.將副本集中放置在少數(shù)幾個高性能節(jié)點C.根據(jù)節(jié)點的負載情況動態(tài)調整副本放置D.隨機放置副本，不考慮其他因素5、對于一個需要處理實時數(shù)據(jù)的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以下哪種技術能夠確保數(shù)據(jù)的及時性和準確性？（）A.采用實時數(shù)據(jù)處理框架B.增加數(shù)據(jù)緩存的容量C.優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的存儲結構D.提高數(shù)據(jù)的復制頻率6、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效檢索，以下哪種索引結構是比較適合的？（）A.B+樹索引B.倒排索引C.全文索引D.以上都有可能，取決于數(shù)據(jù)特點和查詢需求7、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性檢查是確保數(shù)據(jù)正確性的重要手段。假設系統(tǒng)中有大量的數(shù)據(jù)需要定期進行一致性檢查，以下哪種方法能夠在較短的時間內較為準確地發(fā)現(xiàn)潛在的不一致問題？（）A.隨機抽樣檢查B.基于數(shù)據(jù)特征和校驗和的快速檢查C.全表掃描和數(shù)據(jù)對比D.建立數(shù)據(jù)副本之間的差異對比機制，并定期同步8、對于分布式數(shù)據(jù)庫中的查詢優(yōu)化器，以下哪個功能對提高查詢性能最為關鍵？（）A.成本估算B.執(zhí)行計劃選擇C.索引推薦D.以上都是9、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的可擴展性和靈活性，采用了微服務架構。以下關于微服務之間的數(shù)據(jù)通信和協(xié)調，哪一項是最需要關注的？（）A.通信協(xié)議的選擇和性能優(yōu)化B.數(shù)據(jù)一致性的保證和沖突解決C.服務的發(fā)現(xiàn)和注冊機制D.以上三個方面都需要重點關注，以確保微服務架構的有效運行10、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的備份和恢復是重要的操作。假設一個分布式企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）系統(tǒng)，每天都有大量的數(shù)據(jù)更新。為了能夠快速恢復數(shù)據(jù)，同時減少備份對系統(tǒng)性能的影響，以下哪種備份策略是合適的？（）A.全量備份每天進行，增量備份每小時進行B.只進行全量備份，每周一次C.增量備份每天進行，全量備份每月一次D.不進行備份，依靠數(shù)據(jù)復制來保障數(shù)據(jù)安全11、當需要在分布式數(shù)據(jù)庫中存儲和處理圖數(shù)據(jù)時，以下哪種數(shù)據(jù)庫更適合？（）A.關系數(shù)據(jù)庫B.文檔數(shù)據(jù)庫C.圖數(shù)據(jù)庫D.鍵值數(shù)據(jù)庫12、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的資源分配和負載均衡是重要的管理任務。假設一個分布式電商平臺的數(shù)據(jù)庫，在促銷活動期間，訪問量劇增。為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，以下哪種資源分配和負載均衡策略最為有效？（）A.動態(tài)增加計算資源，根據(jù)節(jié)點負載實時調整請求分配B.提前預估訪問量，固定分配資源，不進行動態(tài)調整C.將所有請求優(yōu)先分配到負載最低的節(jié)點，不考慮其他因素D.隨機分配請求到各個節(jié)點，依靠節(jié)點自身處理能力應對負載13、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)節(jié)點之間通過網絡進行通信，網絡的穩(wěn)定性和可靠性會影響系統(tǒng)的性能。以下關于網絡故障的應對策略，哪一項是最需要提前規(guī)劃的？（）A.建立網絡備份線路，確保通信的連續(xù)性B.優(yōu)化網絡拓撲結構，減少單點故障的影響C.制定網絡故障的檢測和恢復機制D.以上三個方面都需要提前規(guī)劃，以提高系統(tǒng)在網絡故障情況下的穩(wěn)定性14、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，當進行數(shù)據(jù)遷移或節(jié)點擴展時，需要重新平衡數(shù)據(jù)的分布。以下哪種數(shù)據(jù)重分布策略在盡量減少數(shù)據(jù)移動和對系統(tǒng)性能影響的同時，能夠有效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的均衡分布？（）A.基于哈希的重分布，根據(jù)新的哈希函數(shù)重新計算數(shù)據(jù)的存儲位置，然后一次性移動數(shù)據(jù)B.基于范圍的重分布，按照新的范圍劃分重新分配數(shù)據(jù)，逐步移動數(shù)據(jù)C.基于副本的重分布，增加或減少副本的數(shù)量和位置來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的平衡，無需移動原始數(shù)據(jù)D.結合以上多種策略，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點和系統(tǒng)的負載情況，分階段進行數(shù)據(jù)重分布15、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于存儲一個在線教育平臺的課程資料和學生學習記錄。由于課程的更新和學生的學習進度變化頻繁，數(shù)據(jù)的版本管理成為一個重要問題。以下關于數(shù)據(jù)版本控制的方法，哪一項是最有效的？（）A.為每個數(shù)據(jù)項維護一個版本號，記錄修改的歷史B.定期對數(shù)據(jù)進行快照，保存不同版本的數(shù)據(jù)C.使用時間戳來標識數(shù)據(jù)的版本，方便查詢和恢復D.以上三種方法結合使用，根據(jù)具體的業(yè)務需求選擇合適的版本控制策略16、假設一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要處理大量并發(fā)的事務請求，同時要保證數(shù)據(jù)的一致性和隔離性。以下哪種并發(fā)控制機制能夠在高并發(fā)場景下提供較好的性能和數(shù)據(jù)準確性？（）A.兩階段鎖協(xié)議B.多版本并發(fā)控制C.基于時間戳的并發(fā)控制D.樂觀并發(fā)控制17、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了確保數(shù)據(jù)的安全性和完整性，以下哪種措施是必不可少的？（）A.訪問控制和身份驗證B.數(shù)據(jù)加密和脫敏C.數(shù)據(jù)備份和恢復D.以上都是18、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高查詢效率，采用了索引技術。假設在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點上分別建立了本地索引，當執(zhí)行一個涉及多個數(shù)據(jù)節(jié)點數(shù)據(jù)的復雜查詢時，以下哪種索引使用策略能夠在保證查詢準確性的同時，最大程度地提高查詢性能？（）A.僅依賴本地索引，通過網絡傳輸中間結果進行整合B.嘗試構建全局索引，統(tǒng)一管理和使用所有數(shù)據(jù)節(jié)點的索引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建臨時的全局索引D.完全忽略索引，直接掃描數(shù)據(jù)進行查詢，避免索引不一致帶來的問題19、在一個分布式數(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)復制方式是比較常用的？（）A.主從復制和對等復制相結合B.鏈式復制C.多主復制D.以上都是20、對于分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分片和復制，以下哪種組合在提高數(shù)據(jù)可用性和查詢性能方面效果最佳？（）A.水平分片結合異步復制B.垂直分片結合同步復制C.混合分片結合無復制D.以上都不是21、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的并發(fā)控制是保證數(shù)據(jù)正確性的重要手段。假設一個分布式在線教育平臺的數(shù)據(jù)庫，多個用戶同時對課程信息進行操作。以下關于并發(fā)控制的描述，不正確的是：（）A.可以采用樂觀并發(fā)控制方法，先執(zhí)行操作，在提交時檢查是否有沖突，如果有沖突則回滾并重試B.悲觀并發(fā)控制方法通過在操作前加鎖來避免沖突，但可能會導致并發(fā)度降低C.多版本并發(fā)控制通過保存數(shù)據(jù)的多個版本，允許并發(fā)讀取和寫入，提高了系統(tǒng)的并發(fā)性能D.并發(fā)控制只需要在事務級別進行，不需要考慮單個操作的并發(fā)情況，因為事務是原子性的22、分布式數(shù)據(jù)庫中的緩存替換算法影響緩存命中率。以下關于緩存替換算法的描述，不正確的是（）A.LRU算法是常用的替換算法B.緩存替換算法對系統(tǒng)性能影響不大C.不同的算法適用于不同的場景D.可以結合多種算法提高緩存效果23、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布在多個地理位置分散的節(jié)點上?，F(xiàn)在需要對一個大規(guī)模的數(shù)據(jù)集進行復雜的數(shù)據(jù)分析操作，例如數(shù)據(jù)挖掘和機器學習算法的應用。以下關于數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)目紤]，哪一項是最為關鍵的？（）A.優(yōu)化數(shù)據(jù)在節(jié)點之間的傳輸帶寬，減少數(shù)據(jù)傳輸時間B.在本地節(jié)點進行盡可能多的數(shù)據(jù)預處理，減少需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量C.選擇高效的壓縮算法對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行壓縮，提高傳輸效率D.以上三個方面都同樣關鍵，需要綜合考慮和優(yōu)化24、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了監(jiān)控系統(tǒng)的性能和資源使用情況，以下哪種工具或技術是常用的？（）A.性能監(jiān)控軟件B.日志分析C.資源使用統(tǒng)計報表D.以上都是25、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于存儲醫(yī)療保健機構的患者病歷信息，這些信息需要嚴格的隱私保護和數(shù)據(jù)安全措施。以下關于數(shù)據(jù)加密的實施，哪一項是最為關鍵的？（）A.選擇高強度的加密算法B.確保加密密鑰的安全生成、存儲和管理C.平衡加密對數(shù)據(jù)查詢性能的影響D.以上三個方面都是實施數(shù)據(jù)加密時的關鍵因素，需要綜合考慮二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何處理數(shù)據(jù)的分布式聚合計算的并行化，充分利用計算資源提高計算效率。2、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)一致性是關鍵問題。請闡述強一致性、弱一致性和最終一致性的概念，以及如何根據(jù)業(yè)務需求選擇合適的一致性級別。3、（本題5分）解釋在分布式環(huán)境下，如何進行數(shù)據(jù)庫的存儲優(yōu)化和空間管理，分析如何提高存儲空間的利用率和降低存儲成本。4、（本題5分）解釋在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何處理數(shù)據(jù)的分布式存儲中的數(shù)據(jù)恢復點目標（RPO）和恢復時間目標（RTO）的設定，分析如何根據(jù)業(yè)務需求確定合適的RPO和RTO。三、綜合應用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺進行用戶畫像分析，從分布式數(shù)據(jù)庫中提取相關數(shù)據(jù)。設計數(shù)據(jù)清洗和預處理流程，提高畫像的準確性。2、（本題5分）某物流企業(yè)的數(shù)據(jù)庫中存儲了貨物的運輸信息、倉庫庫存和客戶訂單等數(shù)據(jù)。隨著業(yè)務的增長，數(shù)據(jù)量急劇增加，現(xiàn)考慮構建分布式數(shù)據(jù)庫。請分析如何根據(jù)業(yè)務特點進行數(shù)據(jù)的劃分和分布，以及如何設計查詢優(yōu)化策略，確保高效的數(shù)據(jù)檢索和統(tǒng)計分析。3、（本題5分）一個物聯(lián)網平臺連接了大量的傳感器設備，收集了豐富的環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、設備運行數(shù)據(jù)和用戶行為數(shù)據(jù)。請為該物聯(lián)網平臺設計一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)的采集和存儲架構、實時數(shù)據(jù)分析的實現(xiàn)、數(shù)據(jù)壓縮和歸檔策略，以及如何保障設備與數(shù)據(jù)庫之間的可靠通信和數(shù)據(jù)一致性。4、（本題5分）一家物流企業(yè)為優(yōu)化配送人員調度，對配送任務數(shù)據(jù)進行優(yōu)化求解。分析在分布式數(shù)據(jù)庫支持下的優(yōu)化算法和求解過程。5、（本題5分）某金融機構的業(yè)務涵蓋銀行、證券和保險等多個領域，其數(shù)據(jù)具有高度的安全性和一致性要求。為了提高數(shù)據(jù)處理效率和容災能力，計劃將現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫改造為分布式數(shù)據(jù)庫。請分析該金融機構的數(shù)據(jù)特點和業(yè)務需求，設計分布式數(shù)據(jù)庫的架構，制定數(shù)據(jù)備份和恢復策略，以及探討如何應對可能出現(xiàn)的網絡延遲和故障。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份策略，包括