豫章師范學(xué)院《非關(guān)系型數(shù)據(jù)存儲技術(shù)及其應(yīng)用》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頁豫章師范學(xué)院

《非關(guān)系型數(shù)據(jù)存儲技術(shù)及其應(yīng)用》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25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、假設(shè)一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于存儲一個科研機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要長期保存且不可修改。以下關(guān)于數(shù)據(jù)存儲和訪問的設(shè)計(jì)，哪一項(xiàng)是最合適的？（）A.采用只讀存儲介質(zhì)，確保數(shù)據(jù)的完整性和不可修改性B.定期對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸檔和壓縮，減少存儲空間C.建立嚴(yán)格的訪問控制機(jī)制，限制對數(shù)據(jù)的訪問和修改D.以上三個措施都需要結(jié)合使用，以滿足數(shù)據(jù)存儲和訪問的要求2、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務(wù)隔離級別選擇會影響并發(fā)性能和數(shù)據(jù)一致性。假設(shè)一個分布式在線考試系統(tǒng)，考生同時進(jìn)行答題，系統(tǒng)需要保證考試成績的準(zhǔn)確性。以下哪種事務(wù)隔離級別可能最為合適？（）A.讀未提交B.讀已提交C.可重復(fù)讀D.串行化3、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(xiàng)是需要重點(diǎn)考慮的？（）A.加密算法的選擇，確保加密強(qiáng)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(diǎn)考慮的問題以下是150個大學(xué)計(jì)算機(jī)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)考試的單選題：4、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由多個數(shù)據(jù)中心組成，每個數(shù)據(jù)中心都有自己獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和存儲設(shè)備。系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)按照業(yè)務(wù)類型進(jìn)行了分片存儲，同時為了保證數(shù)據(jù)的可靠性，采用了多副本機(jī)制。當(dāng)其中一個數(shù)據(jù)中心發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障，導(dǎo)致與其他數(shù)據(jù)中心的通信中斷時，以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性和可用性的處理策略，哪一個是最合適的？（）A.暫停所有涉及該數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)的操作，等待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后再進(jìn)行處理，以確保數(shù)據(jù)一致性B.繼續(xù)在其他正常的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行操作，對于涉及故障數(shù)據(jù)中心的請求返回錯誤信息C.利用多副本機(jī)制，在其他正常的數(shù)據(jù)中心中查找相同數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，待故障恢復(fù)后再進(jìn)行數(shù)據(jù)同步D.降低數(shù)據(jù)一致性要求，允許在一定時間內(nèi)的數(shù)據(jù)差異，優(yōu)先保證系統(tǒng)的可用性5、對于分布式數(shù)據(jù)庫的性能監(jiān)控，以下哪個指標(biāo)不能直接反映系統(tǒng)的負(fù)載情況？（）A.CPU利用率B.內(nèi)存使用量C.數(shù)據(jù)存儲量D.網(wǎng)絡(luò)流量6、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化是一個重要的問題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化的策略中，錯誤的是？（）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)的讀取時間D.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化只需要在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)上線時進(jìn)行一次，以后不需要再進(jìn)行優(yōu)化7、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一致性維護(hù)需要考慮網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的情況。以下哪種策略能夠在網(wǎng)絡(luò)分區(qū)時保證數(shù)據(jù)的可用性？（）A.停止服務(wù)B.犧牲一致性C.犧牲可用性D.以上都不是8、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的查詢優(yōu)化是一個復(fù)雜的任務(wù)。假設(shè)一個查詢需要從多個數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行復(fù)雜的關(guān)聯(lián)和聚合操作，以下哪種優(yōu)化技術(shù)能夠最有效地減少數(shù)據(jù)傳輸量和提高查詢性能？（）A.在發(fā)送查詢到其他數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之前，先在本地進(jìn)行數(shù)據(jù)過濾和預(yù)處理B.采用基于成本的查詢優(yōu)化器，根據(jù)數(shù)據(jù)分布和網(wǎng)絡(luò)狀況評估不同執(zhí)行計(jì)劃的開銷C.將關(guān)聯(lián)和聚合操作盡量在數(shù)據(jù)量較小的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行D.以上技術(shù)的綜合應(yīng)用能夠最有效地減少數(shù)據(jù)傳輸量和提高查詢性能9、分布式數(shù)據(jù)庫系統(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)一個查詢涉及多個數(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10、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的訪問效率，采用了索引技術(shù)。以下關(guān)于分布式索引的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.分布式索引應(yīng)該在每個節(jié)點(diǎn)上獨(dú)立創(chuàng)建和維護(hù)，查詢時在本地節(jié)點(diǎn)進(jìn)行索引查找，以減少網(wǎng)絡(luò)開銷B.建立一個全局的分布式索引，所有節(jié)點(diǎn)共享，這樣可以確保查詢的準(zhǔn)確性，但可能會導(dǎo)致索引更新的復(fù)雜性增加C.采用混合索引策略，對于經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)創(chuàng)建全局索引，對于本地特定的數(shù)據(jù)創(chuàng)建本地索引D.分布式索引的效果取決于數(shù)據(jù)的分布和查詢模式，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的索引策略11、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，事務(wù)的原子性和持久性需要得到保障。考慮一個在線支付系統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫，當(dāng)用戶進(jìn)行一筆支付操作時，如果在數(shù)據(jù)寫入過程中部分節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，以下哪種方法能夠確保事務(wù)的原子性和持久性？（）A.采用日志記錄事務(wù)操作，故障恢復(fù)時根據(jù)日志重新執(zhí)行B.放棄當(dāng)前事務(wù)，通知用戶重新進(jìn)行支付C.只在故障節(jié)點(diǎn)恢復(fù)后處理該事務(wù)，其他節(jié)點(diǎn)忽略D.回滾整個支付系統(tǒng)的所有事務(wù)，重新開始12、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布在多個不同的站點(diǎn)上。假設(shè)站點(diǎn)A存儲了部分客戶信息，站點(diǎn)B存儲了訂單信息，站點(diǎn)C存儲了產(chǎn)品信息。當(dāng)需要查詢某個客戶的所有訂單及所購買產(chǎn)品的詳細(xì)信息時，以下哪種處理方式可能會面臨較大的網(wǎng)絡(luò)開銷和數(shù)據(jù)同步問題？（）A.將查詢請求發(fā)送到每個站點(diǎn)，分別獲取數(shù)據(jù)后在本地進(jìn)行整合B.在一個中心站點(diǎn)集中獲取所有站點(diǎn)的數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行處理C.先在站點(diǎn)A獲取客戶信息，根據(jù)關(guān)聯(lián)關(guān)系逐步從其他站點(diǎn)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)D.使用分布式事務(wù)處理，確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性13、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)倉庫是一種用于存儲和分析大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)倉庫的描述中，錯誤的是？（）A.分布式數(shù)據(jù)倉庫可以將數(shù)據(jù)存儲在多個節(jié)點(diǎn)上，以提高存儲容量和查詢性能B.分布式數(shù)據(jù)倉庫需要解決數(shù)據(jù)的一致性、完整性和可用性等問題，以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量C.分布式數(shù)據(jù)倉庫可以使用分布式計(jì)算技術(shù)來進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，提高效率D.分布式數(shù)據(jù)倉庫只適用于大型企業(yè)和組織，對于小型企業(yè)和個人用戶來說不適用14、在分布式數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要考慮系統(tǒng)的擴(kuò)展性和容錯性。假設(shè)有一個分布式在線教育平臺的數(shù)據(jù)庫，隨著用戶數(shù)量的不斷增加，需要能夠方便地添加新的節(jié)點(diǎn)來擴(kuò)展系統(tǒng)。以下哪種架構(gòu)設(shè)計(jì)能夠較好地滿足這一需求？（）A.主從架構(gòu)，主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)全局控制B.對等架構(gòu)，所有節(jié)點(diǎn)功能相同C.層次架構(gòu)，按照業(yè)務(wù)邏輯分層D.星型架構(gòu)，中心節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)工作15、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了保證數(shù)據(jù)的一致性和可用性，以下哪種共識算法被廣泛應(yīng)用？（）A.PaxosB.RaftC.GossipD.以上都是16、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的分布和復(fù)制策略需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行調(diào)整。假設(shè)系統(tǒng)用于存儲一個社交媒體平臺的用戶動態(tài)和評論數(shù)據(jù)，以下哪種策略可能最適合提高數(shù)據(jù)的訪問性能和可用性？（）A.按照用戶ID進(jìn)行數(shù)據(jù)分片，并在多個節(jié)點(diǎn)上復(fù)制熱門用戶的數(shù)據(jù)B.按照時間順序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分片，并在相鄰的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制C.隨機(jī)分布數(shù)據(jù)，并在每個節(jié)點(diǎn)上保留完整的數(shù)據(jù)副本D.根據(jù)數(shù)據(jù)的類型（動態(tài)或評論）進(jìn)行分片，在特定的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行復(fù)制17、對于分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分區(qū)，以下哪種分區(qū)方式能夠更好地支持點(diǎn)查詢？（）A.哈希分區(qū)B.列表分區(qū)C.范圍分區(qū)D.隨機(jī)分區(qū)18、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護(hù)是至關(guān)重要的。假設(shè)一個醫(yī)療保健系統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫，存儲了患者的敏感醫(yī)療信息。為了防止數(shù)據(jù)泄露，以下哪種措施是最為關(guān)鍵的？（）A.數(shù)據(jù)加密存儲，并嚴(yán)格控制訪問權(quán)限B.定期對數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，防止數(shù)據(jù)丟失C.建立數(shù)據(jù)審計(jì)機(jī)制，記錄數(shù)據(jù)的訪問和修改歷史D.對數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏處理，隱藏關(guān)鍵信息19、在分布式數(shù)據(jù)庫中，以下關(guān)于數(shù)據(jù)分片和數(shù)據(jù)復(fù)制的組合策略，哪一項(xiàng)是不合理的？（）A.頻繁更新的數(shù)據(jù)采用分片，不常更新的數(shù)據(jù)采用復(fù)制B.數(shù)據(jù)量小的數(shù)據(jù)采用分片，數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)采用復(fù)制C.對查詢性能要求高的數(shù)據(jù)采用復(fù)制，對寫入性能要求高的數(shù)據(jù)采用分片D.以上組合策略都合理20、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以節(jié)省存儲空間和網(wǎng)絡(luò)帶寬。假設(shè)一個數(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21、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(jìn)行擴(kuò)展。以下哪種擴(kuò)展方式是比較靈活且易于實(shí)現(xiàn)的？（）A.垂直擴(kuò)展（增加單個節(jié)點(diǎn)的資源）B.水平擴(kuò)展（增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量）C.混合擴(kuò)展（同時進(jìn)行垂直和水平擴(kuò)展）D.以上擴(kuò)展方式的靈活性取決于具體的系統(tǒng)架構(gòu)22、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以下哪種數(shù)據(jù)存儲方式更適合存儲經(jīng)常更新的小數(shù)據(jù)量記錄？（）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23、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，事務(wù)管理面臨著諸多挑戰(zhàn)，如并發(fā)控制、故障恢復(fù)和分布式事務(wù)的協(xié)調(diào)等。假設(shè)存在一個涉及多個節(jié)點(diǎn)的分布式事務(wù)，其中部分節(jié)點(diǎn)已經(jīng)完成了事務(wù)的部分操作，而另一些節(jié)點(diǎn)由于網(wǎng)絡(luò)延遲還未完成。以下關(guān)于事務(wù)處理的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.等待所有節(jié)點(diǎn)都完成事務(wù)操作后再進(jìn)行提交或回滾，以確保事務(wù)的原子性和一致性，但可能會導(dǎo)致長時間的阻塞B.先提交已經(jīng)完成操作的節(jié)點(diǎn)，然后在后續(xù)處理中解決未完成節(jié)點(diǎn)的問題，這種方式可以提高系統(tǒng)的并發(fā)度，但可能會破壞事務(wù)的原子性C.采用兩階段提交協(xié)議，先進(jìn)行預(yù)提交，在確保所有節(jié)點(diǎn)都準(zhǔn)備好后再進(jìn)行正式提交，這樣可以保證事務(wù)的一致性，但會增加事務(wù)的執(zhí)行時間D.放棄這個分布式事務(wù)，回滾已經(jīng)完成的部分操作，然后重新發(fā)起一個新的事務(wù)，這種方式簡單直接，但會浪費(fèi)已經(jīng)完成的部分工作24、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(kuò)展性，以下哪種設(shè)計(jì)原則是重要的？（）A.微服務(wù)架構(gòu)B.解耦和模塊化C.無狀態(tài)服務(wù)和彈性伸縮D.以上都是25、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)查詢是一個常見的操作。以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)查詢的描述中，錯誤的是？（）A.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)查詢需要考慮數(shù)據(jù)的分布情況和網(wǎng)絡(luò)延遲等因素，以優(yōu)化查詢性能B.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)查詢可以使用SQL語言進(jìn)行，也可以使用特定的分布式查詢語言C.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)查詢可以通過將查詢分解成多個子查詢并在不同節(jié)點(diǎn)上并行執(zhí)行來提高效率D.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)查詢結(jié)果總是與集中式數(shù)據(jù)庫中的查詢結(jié)果完全一致二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）請解釋分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲格式選擇，如行存儲、列存儲和混合存儲，根據(jù)應(yīng)用場景選擇合適的存儲格式。2、（本題5分）解釋在分布式環(huán)境下，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的日志管理和歸檔策略，分析如何有效管理數(shù)據(jù)庫的日志數(shù)據(jù)。3、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一致性恢復(fù)策略，在發(fā)生故障或數(shù)據(jù)不一致時快速恢復(fù)系統(tǒng)到一致狀態(tài)。4、（本題5分）闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)模型的擴(kuò)展和適配策略，分析如何應(yīng)對業(yè)務(wù)變化對數(shù)據(jù)模型的新需求。三、綜合應(yīng)用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個在線教育平臺的分布式數(shù)據(jù)庫需要支持教學(xué)資源的版權(quán)管理和授權(quán)。請?jiān)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存儲和管理方案，以及版權(quán)認(rèn)證和授權(quán)機(jī)制，確保教學(xué)資源的合法使用和保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)。2、（本題5分）一家物流企業(yè)為優(yōu)化運(yùn)輸路徑選擇，對交通路況和距離數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)規(guī)劃分析。探討在分布式數(shù)據(jù)庫支持下的動態(tài)規(guī)劃算法實(shí)現(xiàn)和數(shù)據(jù)更新機(jī)制。3、（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。4、（本題5分）一個在線旅游平臺的分布式數(shù)據(jù)庫存儲了大量的酒店、機(jī)票和旅游線路信息。為了提高用戶的搜索體驗(yàn)，需要優(yōu)化查詢性能。請分析如何設(shè)計(jì)合適的索引、緩存策略和查詢計(jì)劃，同時考慮數(shù)據(jù)的分布對查詢的影響。5、（本題5分）某金融機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)涵蓋銀行、證券和保險等多個領(lǐng)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(zāi)能力，計(jì)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(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)和業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)，制定數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)策略，以及探討如何應(yīng)對可能出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)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）分布式數(shù)據(jù)庫系