河南護(hù)理職業(yè)學(xué)院《分布式計(jì)算與系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁河南護(hù)理職業(yè)學(xué)院

《分布式計(jì)算與系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15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、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)策略需要考慮數(shù)據(jù)量和恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)。假設(shè)系統(tǒng)需要在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)大量數(shù)據(jù)，以下哪種備份方式和恢復(fù)策略是最合適的？（）A.全量備份結(jié)合增量備份，恢復(fù)時(shí)先恢復(fù)全量再應(yīng)用增量B.差異備份結(jié)合全量備份，恢復(fù)時(shí)先恢復(fù)差異再恢復(fù)全量C.只進(jìn)行全量備份，恢復(fù)時(shí)直接使用全量備份D.實(shí)時(shí)同步數(shù)據(jù)到備用站點(diǎn)，故障時(shí)切換到備用站點(diǎn)2、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的加密和解密會(huì)對(duì)性能產(chǎn)生影響。假設(shè)一個(gè)分布式金融交易數(shù)據(jù)庫，對(duì)交易數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)。為了降低加密對(duì)查詢性能的影響，以下哪種加密方式可能是較好的選擇？（）A.對(duì)稱加密，對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)表進(jìn)行加密B.非對(duì)稱加密，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行加密C.選擇性加密，只對(duì)敏感數(shù)據(jù)項(xiàng)進(jìn)行加密D.不加密，依靠訪問控制來保護(hù)數(shù)據(jù)安全3、在一個(gè)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(yàn)證B.數(shù)據(jù)加密C.數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)D.以上都是4、分布式數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)隔離級(jí)別與集中式數(shù)據(jù)庫類似。以下關(guān)于可串行化隔離級(jí)別的描述，不準(zhǔn)確的是（）A.提供最高級(jí)別的事務(wù)隔離B.對(duì)系統(tǒng)性能影響較大C.可以避免所有的并發(fā)問題D.實(shí)現(xiàn)難度較低5、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的復(fù)制策略會(huì)影響數(shù)據(jù)的一致性和可用性。以下哪種復(fù)制策略在節(jié)點(diǎn)故障時(shí)恢復(fù)速度較快？（）A.主從復(fù)制B.多主復(fù)制C.無主復(fù)制D.以上都不是6、分布式數(shù)據(jù)庫系統(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)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的可靠性和容錯(cuò)性，采用了多副本存儲(chǔ)策略。假設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)有五個(gè)副本分別存儲(chǔ)在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)其中兩個(gè)副本所在的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)生故障且短時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)時(shí)，以下哪種處理方式是最為合理的？（）A.從其他三個(gè)正常副本中重新創(chuàng)建故障副本B.暫時(shí)忽略故障副本，等待節(jié)點(diǎn)恢復(fù)C.降低副本數(shù)量，只保留三個(gè)副本D.重新分配副本到其他新的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上8、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生硬件故障，導(dǎo)致存儲(chǔ)在該節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)不可訪問。為了恢復(fù)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)采用了備份和恢復(fù)機(jī)制。以下關(guān)于備份策略的選擇，哪一項(xiàng)是需要重點(diǎn)考慮的？（）A.全量備份的頻率和增量備份的粒度B.備份數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置和存儲(chǔ)介質(zhì)C.備份過程對(duì)系統(tǒng)性能的影響D.以上三個(gè)方面都需要重點(diǎn)考慮，根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和需求進(jìn)行權(quán)衡9、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分片是將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上的重要技術(shù)。假設(shè)有一個(gè)電商平臺(tái)的訂單數(shù)據(jù)庫，需要按照訂單的地區(qū)進(jìn)行分片。以下關(guān)于數(shù)據(jù)分片策略的描述，不正確的是：（）A.按照地區(qū)分片可以使得同一地區(qū)的訂單數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，方便進(jìn)行針對(duì)地區(qū)的查詢和統(tǒng)計(jì)操作B.這種分片方式可能會(huì)導(dǎo)致某些節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量較大，而某些節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量較小，造成數(shù)據(jù)分布不均衡C.當(dāng)需要查詢跨地區(qū)的訂單數(shù)據(jù)時(shí)，需要從多個(gè)節(jié)點(diǎn)獲取數(shù)據(jù)，可能會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)開銷和查詢的復(fù)雜性D.若未來業(yè)務(wù)擴(kuò)展，新增了很多地區(qū)，這種分片方式無需重新調(diào)整分片策略，具有良好的可擴(kuò)展性10、分布式數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)處理是一個(gè)復(fù)雜的問題。以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫事務(wù)處理的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.分布式數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)需要保證原子性、一致性、隔離性和持久性B.分布式數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)處理需要考慮網(wǎng)絡(luò)延遲、節(jié)點(diǎn)故障等因素，以確保事務(wù)的正確執(zhí)行C.分布式數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)可以通過兩階段提交協(xié)議來實(shí)現(xiàn)，以保證事務(wù)的一致性D.分布式數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)處理與集中式數(shù)據(jù)庫中的事務(wù)處理完全相同，不需要進(jìn)行特殊的處理11、分布式數(shù)據(jù)庫是一種將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)物理位置的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫的特點(diǎn)描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.分布式數(shù)據(jù)庫具有高可用性，因?yàn)閿?shù)據(jù)存儲(chǔ)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，即使某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，系統(tǒng)仍然可以正常運(yùn)行B.分布式數(shù)據(jù)庫可以提高數(shù)據(jù)的可擴(kuò)展性，通過增加節(jié)點(diǎn)可以輕松地?cái)U(kuò)展存儲(chǔ)容量和處理能力C.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布是完全隨機(jī)的，沒有任何規(guī)律可循D.分布式數(shù)據(jù)庫需要解決數(shù)據(jù)一致性和事務(wù)管理等復(fù)雜問題12、對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一致性協(xié)議，以下哪種協(xié)議在處理沖突時(shí)更為靈活？（）A.PaxosB.RaftC.2PCD.以上都不是13、分布式數(shù)據(jù)庫系統(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)頻繁更新，以下哪種索引結(jié)構(gòu)在這種情況下能夠較好地保持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14、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的性能和可維護(hù)性，以下哪種數(shù)據(jù)庫管理工具是常用的？（）A.MySQLWorkbenchB.pgAdminC.NavicatD.以上都是15、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布策略會(huì)影響系統(tǒng)的性能和擴(kuò)展性。假設(shè)一個(gè)大型電商數(shù)據(jù)庫，商品評(píng)論數(shù)據(jù)量巨大且增長迅速。如果采用哈希分片策略，以下哪種哈希函數(shù)的選擇能夠較好地平衡數(shù)據(jù)分布和查詢效率？（）A.簡單的取模哈希函數(shù)B.基于商品ID的復(fù)雜哈希函數(shù)，考慮多種因素C.隨機(jī)生成的哈希函數(shù)D.固定值的哈希函數(shù)二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）論述在分布式系統(tǒng)中如何優(yōu)化數(shù)據(jù)的寫入操作，包括批量寫入、異步寫入等技術(shù)的應(yīng)用，以及如何處理寫入過程中的錯(cuò)誤和沖突。2、（本題5分）詳細(xì)說明分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的分布式事務(wù)處理機(jī)制，包括兩階段提交協(xié)議、三階段提交協(xié)議等，分析其實(shí)現(xiàn)原理和可能面臨的問題。3、（本題5分）解釋在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何處理數(shù)據(jù)的更新沖突和解決方法，分析其對(duì)系統(tǒng)性能和數(shù)據(jù)一致性的影響。4、（本題5分）請解釋分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分區(qū)再平衡策略，說明在數(shù)據(jù)量變化時(shí)如何自動(dòng)調(diào)整數(shù)據(jù)分區(qū)，以保持系統(tǒng)的性能和負(fù)載均衡。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25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)歸檔和歷史數(shù)據(jù)管理策略，考慮存儲(chǔ)空間優(yōu)化、查詢性能和數(shù)據(jù)可恢復(fù)性等方面，分析如何有效管理長期積累的數(shù)據(jù)。2、（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)版本控制技術(shù)，分析如何支持多版本并發(fā)控制，保證數(shù)據(jù)的一致性和并發(fā)訪問性能。3、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的分布和存儲(chǔ)方式會(huì)影響查詢的執(zhí)行計(jì)劃。請?jiān)敿?xì)論述不同數(shù)據(jù)分布和存儲(chǔ)方式對(duì)查詢計(jì)劃生成的影響，分析如何根據(jù)數(shù)據(jù)分布優(yōu)化查詢計(jì)劃，提高查詢執(zhí)行效率。4、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分布策略需要適應(yīng)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)變化。請綜合論述如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分布的動(dòng)態(tài)調(diào)整，分析如何根據(jù)數(shù)據(jù)的增長、訪問模式的改變等因素，及時(shí)優(yōu)化數(shù)據(jù)分布，提高系統(tǒng)的性能和可用性。5、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)遷移和同步是保證數(shù)據(jù)一致性和可用性的重要操作。論述數(shù)據(jù)遷移和同步的方法和技術(shù)，如基于日志的同步、基于消息隊(duì)列的同步等，分析它們在不同場景下的優(yōu)缺點(diǎn)，并探討如何解決數(shù)據(jù)遷移和同步過程中的沖突和錯(cuò)誤。四、綜合應(yīng)用題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某在線教育平臺(tái)為分析學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度，對(duì)學(xué)習(xí)時(shí)間和成績數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析。闡述在分布式數(shù)據(jù)庫中相關(guān)性計(jì)算和結(jié)果解讀。2、（本題10分）某社交媒體公司為提升內(nèi)容推薦質(zhì)量，對(duì)用戶興趣數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖