武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院《分布式計算與云計算》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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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、在一個由多個節(jié)點組成的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，節(jié)點之間需要頻繁地進行通信以協(xié)調(diào)事務(wù)和數(shù)據(jù)同步。為了降低通信開銷并提高系統(tǒng)效率，以下哪種方法是最為關(guān)鍵的？（）A.壓縮通信數(shù)據(jù)B.減少通信頻率C.優(yōu)化通信協(xié)議D.增加節(jié)點之間的直接連接2、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的加密和解密是保障數(shù)據(jù)安全的重要手段。以下關(guān)于數(shù)據(jù)加密在分布式環(huán)境中的應(yīng)用，哪一項是需要重點考慮的？（）A.加密算法的選擇，確保加密強度和性能的平衡B.密鑰的管理和分發(fā)，保證密鑰的安全性和可用性C.加密對查詢性能的影響，盡量減少加密帶來的額外開銷D.以上都是在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)據(jù)加密時需要重點考慮的問題以下是150個大學(xué)計算機分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)考試的單選題：3、當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫中的某個節(jié)點負載過高時，以下哪種負載均衡策略能夠更快速地將負載分配到其他節(jié)點？（）A.基于輪詢的策略B.基于權(quán)重的策略C.基于性能的策略D.隨機策略4、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(guān)鍵？（）A.成本估算B.執(zhí)行計劃選擇C.索引推薦D.以上都是5、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(biāo)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(biāo)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6、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由多個地理上分布的數(shù)據(jù)中心組成，每個數(shù)據(jù)中心都有自己的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和存儲設(shè)備。系統(tǒng)采用了數(shù)據(jù)分片技術(shù)，將數(shù)據(jù)按照某種規(guī)則分布到不同的數(shù)據(jù)中心。現(xiàn)在需要對一個大型數(shù)據(jù)表進行查詢操作，該表的部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲在本地數(shù)據(jù)中心，部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲在遠程數(shù)據(jù)中心。以下關(guān)于數(shù)據(jù)查詢過程中的網(wǎng)絡(luò)延遲和數(shù)據(jù)傳輸量的考慮，哪一個說法是最準(zhǔn)確的？（）A.由于網(wǎng)絡(luò)延遲的存在，應(yīng)盡量減少從遠程數(shù)據(jù)中心獲取數(shù)據(jù)的次數(shù)，即使這意味著在本地數(shù)據(jù)中心進行更復(fù)雜的計算和處理B.為了減少數(shù)據(jù)傳輸量，應(yīng)該只從遠程數(shù)據(jù)中心獲取關(guān)鍵的索引信息，然后在本地數(shù)據(jù)中心根據(jù)這些索引進行數(shù)據(jù)篩選和提取C.網(wǎng)絡(luò)延遲對于數(shù)據(jù)查詢的影響可以忽略不計，重點應(yīng)放在優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸量上，即盡可能一次性獲取所有需要的數(shù)據(jù)，而不管其存儲位置D.為了平衡網(wǎng)絡(luò)延遲和數(shù)據(jù)傳輸量，應(yīng)該根據(jù)數(shù)據(jù)的大小和查詢的復(fù)雜程度動態(tài)決定從遠程數(shù)據(jù)中心獲取數(shù)據(jù)的量和頻率7、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的安全認證和授權(quán)機制是保障數(shù)據(jù)安全的重要手段。假設(shè)有一個分布式企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)，存儲了企業(yè)的敏感信息。以下關(guān)于安全認證和授權(quán)的描述，不正確的是：（）A.身份認證可以通過用戶名和密碼、數(shù)字證書、生物識別等方式實現(xiàn)，確保用戶的合法性B.授權(quán)機制用于規(guī)定用戶或角色對數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限，如讀取、寫入、刪除等C.單點登錄技術(shù)可以使用戶在訪問多個系統(tǒng)時只需要進行一次認證，提高了用戶體驗和安全性D.一旦用戶通過了認證和授權(quán)，就可以無限制地訪問系統(tǒng)中的所有數(shù)據(jù)，不需要進行任何額外的訪問控制8、在一個采用分布式架構(gòu)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布在多個節(jié)點上。當(dāng)進行數(shù)據(jù)遷移或數(shù)據(jù)重組時，以下哪個因素對于減少系統(tǒng)停機時間和對業(yè)務(wù)的影響最為關(guān)鍵？（）A.遷移工具的性能B.數(shù)據(jù)遷移的策略和計劃C.節(jié)點的硬件配置D.系統(tǒng)的備份頻率9、在一個跨區(qū)域的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了保證數(shù)據(jù)的可用性和容錯性，采用了多副本存儲策略。假設(shè)一份重要數(shù)據(jù)在三個不同的數(shù)據(jù)中心都存有副本，當(dāng)其中一個數(shù)據(jù)中心因自然災(zāi)害而完全癱瘓時，以下哪種副本恢復(fù)策略在保證數(shù)據(jù)一致性的同時，能夠最快地恢復(fù)系統(tǒng)的正常服務(wù)？（）A.立即從其他兩個正常運行的數(shù)據(jù)中心復(fù)制數(shù)據(jù)來重建癱瘓數(shù)據(jù)中心的副本B.暫停系統(tǒng)服務(wù)，等待癱瘓的數(shù)據(jù)中心恢復(fù)后再進行副本同步C.重新調(diào)整副本分布，將癱瘓數(shù)據(jù)中心的副本分配到其他正常數(shù)據(jù)中心D.降低副本數(shù)量，依靠剩余兩個數(shù)據(jù)中心的副本提供服務(wù)，待條件允許時再恢復(fù)癱瘓數(shù)據(jù)中心的副本10、考慮一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，其中部分節(jié)點的存儲容量即將達到上限。為了避免數(shù)據(jù)丟失和系統(tǒng)性能下降，以下哪種策略是首先應(yīng)該考慮的？（）A.購買新的存儲設(shè)備來擴展節(jié)點的容量B.將部分?jǐn)?shù)據(jù)遷移到其他有足夠空間的節(jié)點C.刪除一些不常用的數(shù)據(jù)D.對數(shù)據(jù)進行壓縮以節(jié)省存儲空間11、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，隨著業(yè)務(wù)的增長和數(shù)據(jù)量的增加，系統(tǒng)需要進行擴展。以下哪種擴展方式是比較靈活且易于實現(xiàn)的？（）A.垂直擴展（增加單個節(jié)點的資源）B.水平擴展（增加節(jié)點數(shù)量）C.混合擴展（同時進行垂直和水平擴展）D.以上擴展方式的靈活性取決于具體的系統(tǒng)架構(gòu)12、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)節(jié)點分布在不同的地理區(qū)域，面臨著不同的法律法規(guī)和數(shù)據(jù)隱私要求。以下關(guān)于數(shù)據(jù)管理和合規(guī)性的考慮，哪一項是最為重要的？（）A.建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理策略，忽略地區(qū)差異B.根據(jù)不同地區(qū)的要求，定制化數(shù)據(jù)處理和存儲方式C.將數(shù)據(jù)集中存儲在一個符合所有法規(guī)的區(qū)域D.停止在法規(guī)嚴(yán)格的地區(qū)提供服務(wù)13、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務(wù)管理面臨著諸多挑戰(zhàn)，例如并發(fā)控制和故障恢復(fù)。假設(shè)一個在線訂票系統(tǒng)，多個用戶同時嘗試預(yù)訂同一航班的有限座位。為了避免并發(fā)沖突導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致，應(yīng)該采用哪種并發(fā)控制機制？（）A.樂觀并發(fā)控制，僅在提交時檢查沖突B.悲觀并發(fā)控制，在操作過程中一直鎖定數(shù)據(jù)C.不進行任何并發(fā)控制，依靠后續(xù)的數(shù)據(jù)校驗和修復(fù)D.隨機并發(fā)控制，根據(jù)一定概率決定是否鎖定數(shù)據(jù)14、在分布式數(shù)據(jù)庫中，處理數(shù)據(jù)傾斜問題是一個關(guān)鍵。以下關(guān)于數(shù)據(jù)傾斜的解決方法，錯誤的是（）A.對數(shù)據(jù)進行重新分區(qū)B.增加副本數(shù)量C.使用更強大的硬件來處理傾斜節(jié)點D.數(shù)據(jù)傾斜無法解決，只能盡量避免15、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分布策略需要綜合考慮多種因素。假設(shè)一個金融交易數(shù)據(jù)庫需要按照客戶賬號進行分布，同時要考慮數(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在數(shù)據(jù)訪問效率和存儲成本之間取得較好的平衡？（）A.將活躍客戶的數(shù)據(jù)集中存儲在一個高性能的站點，非活躍客戶的數(shù)據(jù)分布在其他站點B.按照客戶賬號的哈希值均勻分布在多個站點上C.根據(jù)客戶所在地區(qū)，將數(shù)據(jù)分布在相應(yīng)地區(qū)的站點上D.隨機將客戶數(shù)據(jù)分布在各個站點上，通過負載均衡來優(yōu)化訪問16、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的分布策略對系統(tǒng)的性能和可用性有著重要的影響。假設(shè)要存儲一個大型的電商網(wǎng)站的用戶購物記錄，包括用戶ID、商品ID、購買時間和購買數(shù)量等信息。以下哪種數(shù)據(jù)分布策略在查詢特定用戶的購物歷史和統(tǒng)計所有商品的銷售情況時可能表現(xiàn)最佳？（）A.按照用戶ID進行哈希分片，將每個用戶的購物記錄存儲在一個特定的節(jié)點上。這樣查詢特定用戶的購物歷史時效率高，但統(tǒng)計所有商品的銷售情況時需要在多個節(jié)點上進行匯總B.按照商品ID進行哈希分片，將每個商品的相關(guān)購物記錄存儲在一個特定的節(jié)點上。這樣統(tǒng)計所有商品的銷售情況時效率高，但查詢特定用戶的購物歷史時需要在多個節(jié)點上查找C.采用隨機分布的方式，將購物記錄隨機存儲在各個節(jié)點上。這種方式簡單，但在進行任何查詢時都可能需要在多個節(jié)點上進行搜索，性能不穩(wěn)定D.按照購買時間進行范圍分片，將不同時間段的購物記錄存儲在不同的節(jié)點上。這樣在查詢特定時間段內(nèi)的購物情況時效率高，但對于其他查詢可能不太理想17、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)部分?jǐn)?shù)據(jù)節(jié)點位于公共云環(huán)境，部分位于企業(yè)內(nèi)部私有網(wǎng)絡(luò)。以下哪種安全措施對于防止未經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)訪問最為關(guān)鍵？（）A.對所有數(shù)據(jù)進行加密存儲和傳輸，并嚴(yán)格管理加密密鑰B.實施基于角色的訪問控制，限制用戶對數(shù)據(jù)的操作權(quán)限C.定期進行安全審計，檢測和防范潛在的安全威脅D.建立數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機制，確保數(shù)據(jù)在遭受攻擊時能夠快速恢復(fù)18、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以下哪種數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)更適合存儲圖形數(shù)據(jù)？（）A.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫B.鍵值存儲C.文檔數(shù)據(jù)庫D.圖形數(shù)據(jù)庫19、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布在多個節(jié)點上。以下關(guān)于數(shù)據(jù)分布策略的描述，哪一項能更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地化訪問和提高查詢效率？（）A.哈希分布B.隨機分布C.順序分布D.以上效果相同20、在分布式數(shù)據(jù)庫的設(shè)計中，數(shù)據(jù)分片是一項重要的技術(shù)。假設(shè)有一個大型的客戶關(guān)系管理系統(tǒng)，客戶數(shù)據(jù)按照地域進行分片。如果公司業(yè)務(wù)擴展到新的地區(qū)，需要增加新的數(shù)據(jù)分片，以下哪種方式對系統(tǒng)的影響最?。浚ǎ〢.直接在現(xiàn)有架構(gòu)中添加新的分片，然后逐步遷移數(shù)據(jù)B.重新設(shè)計整個數(shù)據(jù)分片架構(gòu)，一次性完成數(shù)據(jù)遷移C.暫停系統(tǒng)服務(wù)，完成新分片的添加和數(shù)據(jù)遷移后再恢復(fù)服務(wù)D.放棄原有的分片方式，采用全新的分片策略二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（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。2、（本題5分）闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)模型設(shè)計原則，考慮分布式特性對數(shù)據(jù)模型的影響，舉例說明不同設(shè)計的優(yōu)劣。3、（本題5分）詳細說明分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式事務(wù)的事務(wù)鏈處理策略，分析如何有效地管理和優(yōu)化事務(wù)鏈。4、（本題5分）請解釋分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分片與分布式事務(wù)的關(guān)系，說明在數(shù)據(jù)分片環(huán)境下如何保證分布式事務(wù)的正確性和性能。5、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)緩存策略對于提高性能至關(guān)重要。請論述數(shù)據(jù)緩存的更新機制、淘汰策略和在不同節(jié)點間的一致性維護。三、綜合應(yīng)用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某物流企業(yè)的分布式數(shù)據(jù)庫需要支持綠色物流的數(shù)據(jù)分析和決策支持。請設(shè)計數(shù)據(jù)采集和分析方案，以及決策支持模型，推動物流企業(yè)的綠色發(fā)展，降低環(huán)境影響。2、（本題5分）一家電商平臺為降低運營成本，對商品銷售數(shù)據(jù)進行成本分析。設(shè)計基于分布式數(shù)據(jù)庫的成本分析模型和數(shù)據(jù)獲取方式。3、（本題5分）某金融科技公司的業(yè)務(wù)量快速增長，優(yōu)化分布式數(shù)據(jù)庫的存儲引擎，提高數(shù)據(jù)寫入和讀取的性能，同時減少存儲空間的占用。4、（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)。5、（本題5分）某電商平臺用戶行為數(shù)據(jù)發(fā)生變化，需要重新評估分布式數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分片策略，以提高查詢性能和數(shù)據(jù)分布的合理性。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務(wù)處理需要適應(yīng)混合負載的場景。請綜