山東圣翰財(cái)貿(mào)職業(yè)學(xué)院《分布式數(shù)據(jù)庫(kù)原理與設(shè)計(jì)（雙語(yǔ)）》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線(xiàn)…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)山東圣翰財(cái)貿(mào)職業(yè)學(xué)院

《分布式數(shù)據(jù)庫(kù)原理與設(shè)計(jì)（雙語(yǔ)）》2023-2024學(xué)年第一學(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、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)的加入和離開(kāi)會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。假設(shè)一個(gè)分布式物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，大量的傳感器不斷地向數(shù)據(jù)庫(kù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)。當(dāng)有新的傳感器節(jié)點(diǎn)加入系統(tǒng)時(shí)，以下哪種處理方式能夠最快地使新節(jié)點(diǎn)投入工作？（）A.手動(dòng)配置新節(jié)點(diǎn)的參數(shù)，然后啟動(dòng)B.自動(dòng)發(fā)現(xiàn)新節(jié)點(diǎn)，推送配置信息并啟動(dòng)C.暫停系統(tǒng)，添加新節(jié)點(diǎn)后重新啟動(dòng)D.等待新節(jié)點(diǎn)主動(dòng)注冊(cè)，然后進(jìn)行配置2、當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行歸檔時(shí)，以下哪種歸檔方式更節(jié)省存儲(chǔ)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(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布的策略有多種。以下關(guān)于數(shù)據(jù)分片的描述，錯(cuò)誤的是（）A.水平分片是將數(shù)據(jù)按照行進(jìn)行劃分B.垂直分片是將數(shù)據(jù)按照列進(jìn)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(gè)分片必須存儲(chǔ)在不同的物理節(jié)點(diǎn)上4、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中，數(shù)據(jù)的副本放置策略對(duì)于系統(tǒng)的性能和可靠性有著重要影響。假設(shè)一個(gè)分布式金融交易數(shù)據(jù)庫(kù)，交易數(shù)據(jù)在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上有副本。為了提高系統(tǒng)在節(jié)點(diǎn)故障時(shí)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(gè)高性能節(jié)點(diǎn)C.根據(jù)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況動(dòng)態(tài)調(diào)整副本放置D.隨機(jī)放置副本，不考慮其他因素5、對(duì)于一個(gè)需要處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，以下哪種技術(shù)能夠確保數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性？（）A.采用實(shí)時(shí)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(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)D.提高數(shù)據(jù)的復(fù)制頻率6、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效檢索，以下哪種索引結(jié)構(gòu)是比較適合的？（）A.B+樹(shù)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(diǎn)和查詢(xún)需求7、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(shè)系統(tǒng)中有大量的數(shù)據(jù)需要定期進(jìn)行一致性檢查，以下哪種方法能夠在較短的時(shí)間內(nèi)較為準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)潛在的不一致問(wèn)題？（）A.隨機(jī)抽樣檢查B.基于數(shù)據(jù)特征和校驗(yàn)和的快速檢查C.全表掃描和數(shù)據(jù)對(duì)比D.建立數(shù)據(jù)副本之間的差異對(duì)比機(jī)制，并定期同步8、對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的查詢(xún)優(yōu)化器，以下哪個(gè)功能對(duì)提高查詢(xún)性能最為關(guān)鍵？（）A.成本估算B.執(zhí)行計(jì)劃選擇C.索引推薦D.以上都是9、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和靈活性，采用了微服務(wù)架構(gòu)。以下關(guān)于微服務(wù)之間的數(shù)據(jù)通信和協(xié)調(diào)，哪一項(xiàng)是最需要關(guān)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(wù)的發(fā)現(xiàn)和注冊(cè)機(jī)制D.以上三個(gè)方面都需要重點(diǎn)關(guān)注，以確保微服務(wù)架構(gòu)的有效運(yùn)行10、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)是重要的操作。假設(shè)一個(gè)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(fù)數(shù)據(jù)，同時(shí)減少備份對(duì)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(jìn)行，增量備份每小時(shí)進(jìn)行B.只進(jìn)行全量備份，每周一次C.增量備份每天進(jìn)行，全量備份每月一次D.不進(jìn)行備份，依靠數(shù)據(jù)復(fù)制來(lái)保障數(shù)據(jù)安全11、當(dāng)需要在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)和處理圖數(shù)據(jù)時(shí)，以下哪種數(shù)據(jù)庫(kù)更適合？（）A.關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)B.文檔數(shù)據(jù)庫(kù)C.圖數(shù)據(jù)庫(kù)D.鍵值數(shù)據(jù)庫(kù)12、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的資源分配和負(fù)載均衡是重要的管理任務(wù)。假設(shè)一個(gè)分布式電商平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)，在促銷(xiāo)活動(dòng)期間，訪(fǎng)問(wèn)量劇增。為了確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以下哪種資源分配和負(fù)載均衡策略最為有效？（）A.動(dòng)態(tài)增加計(jì)算資源，根據(jù)節(jié)點(diǎn)負(fù)載實(shí)時(shí)調(diào)整請(qǐng)求分配B.提前預(yù)估訪(fǎng)問(wèn)量，固定分配資源，不進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整C.將所有請(qǐng)求優(yōu)先分配到負(fù)載最低的節(jié)點(diǎn)，不考慮其他因素D.隨機(jī)分配請(qǐng)求到各個(gè)節(jié)點(diǎn)，依靠節(jié)點(diǎn)自身處理能力應(yīng)對(duì)負(fù)載13、某分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性會(huì)影響系統(tǒng)的性能。以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)故障的應(yīng)對(duì)策略，哪一項(xiàng)是最需要提前規(guī)劃的？（）A.建立網(wǎng)絡(luò)備份線(xiàn)路，確保通信的連續(xù)性B.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，減少單點(diǎn)故障的影響C.制定網(wǎng)絡(luò)故障的檢測(cè)和恢復(fù)機(jī)制D.以上三個(gè)方面都需要提前規(guī)劃，以提高系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)故障情況下的穩(wěn)定性14、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移或節(jié)點(diǎn)擴(kuò)展時(shí)，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(dòng)和對(duì)系統(tǒng)性能影響的同時(shí)，能夠有效地實(shí)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(jì)算數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)位置，然后一次性移動(dòng)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(dòng)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(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的平衡，無(wú)需移動(dòng)原始數(shù)據(jù)D.結(jié)合以上多種策略，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和系統(tǒng)的負(fù)載情況，分階段進(jìn)行數(shù)據(jù)重分布15、某分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用于存儲(chǔ)一個(gè)在線(xiàn)教育平臺(tái)的課程資料和學(xué)生學(xué)習(xí)記錄。由于課程的更新和學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度變化頻繁，數(shù)據(jù)的版本管理成為一個(gè)重要問(wèn)題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)版本控制的方法，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.為每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)維護(hù)一個(gè)版本號(hào)，記錄修改的歷史B.定期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行快照，保存不同版本的數(shù)據(jù)C.使用時(shí)間戳來(lái)標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的版本，方便查詢(xún)和恢復(fù)D.以上三種方法結(jié)合使用，根據(jù)具體的業(yè)務(wù)需求選擇合適的版本控制策略16、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要處理大量并發(fā)的事務(wù)請(qǐng)求，同時(shí)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(jī)制能夠在高并發(fā)場(chǎng)景下提供較好的性能和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性？（）A.兩階段鎖協(xié)議B.多版本并發(fā)控制C.基于時(shí)間戳的并發(fā)控制D.樂(lè)觀并發(fā)控制17、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(fǎng)問(wèn)控制和身份驗(yàn)證B.數(shù)據(jù)加密和脫敏C.數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)D.以上都是18、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，為了提高查詢(xún)效率，采用了索引技術(shù)。假設(shè)在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上分別建立了本地索引，當(dāng)執(zhí)行一個(gè)涉及多個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的復(fù)雜查詢(xún)時(shí)，以下哪種索引使用策略能夠在保證查詢(xún)準(zhǔn)確性的同時(shí)，最大程度地提高查詢(xún)性能？（）A.僅依賴(lài)本地索引，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸中間結(jié)果進(jìn)行整合B.嘗試構(gòu)建全局索引，統(tǒng)一管理和使用所有數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的索引C.根據(jù)查詢(xún)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(gòu)建臨時(shí)的全局索引D.完全忽略索引，直接掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)，避免索引不一致帶來(lái)的問(wèn)題19、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)的一致性和可靠性，以下哪種數(shù)據(jù)復(fù)制方式是比較常用的？（）A.主從復(fù)制和對(duì)等復(fù)制相結(jié)合B.鏈?zhǔn)綇?fù)制C.多主復(fù)制D.以上都是20、對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)分片和復(fù)制，以下哪種組合在提高數(shù)據(jù)可用性和查詢(xún)性能方面效果最佳？（）A.水平分片結(jié)合異步復(fù)制B.垂直分片結(jié)合同步復(fù)制C.混合分片結(jié)合無(wú)復(fù)制D.以上都不是21、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(shè)一個(gè)分布式在線(xiàn)教育平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)，多個(gè)用戶(hù)同時(shí)對(duì)課程信息進(jìn)行操作。以下關(guān)于并發(fā)控制的描述，不正確的是：（）A.可以采用樂(lè)觀并發(fā)控制方法，先執(zhí)行操作，在提交時(shí)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(guò)在操作前加鎖來(lái)避免沖突，但可能會(huì)導(dǎo)致并發(fā)度降低C.多版本并發(fā)控制通過(guò)保存數(shù)據(jù)的多個(gè)版本，允許并發(fā)讀取和寫(xiě)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(wù)級(jí)別進(jìn)行，不需要考慮單個(gè)操作的并發(fā)情況，因?yàn)槭聞?wù)是原子性的22、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的緩存替換算法影響緩存命中率。以下關(guān)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(duì)系統(tǒng)性能影響不大C.不同的算法適用于不同的場(chǎng)景D.可以結(jié)合多種算法提高緩存效果23、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布在多個(gè)地理位置分散的節(jié)點(diǎn)上?，F(xiàn)在需要對(duì)一個(gè)大規(guī)模的數(shù)據(jù)集進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)據(jù)分析操作，例如數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的應(yīng)用。以下關(guān)于數(shù)據(jù)處理和傳輸?shù)目紤]，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)化數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)之間的傳輸帶寬，減少數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間B.在本地節(jié)點(diǎn)進(jìn)行盡可能多的數(shù)據(jù)預(yù)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(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，提高傳輸效率D.以上三個(gè)方面都同樣關(guān)鍵，需要綜合考慮和優(yōu)化24、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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(shù)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(jì)報(bào)表D.以上都是25、某分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用于存儲(chǔ)醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)的患者病歷信息，這些信息需要嚴(yán)格的隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全措施。以下關(guān)于數(shù)據(jù)加密的實(shí)施，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.選擇高強(qiáng)度的加密算法B.確保加密密鑰的安全生成、存儲(chǔ)和管理C.平衡加密對(duì)數(shù)據(jù)查詢(xún)性能的影響D.以上三個(gè)方面都是實(shí)施數(shù)據(jù)加密時(shí)的關(guān)鍵因素，需要綜合考慮二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中，如何處理數(shù)據(jù)的分布式聚合計(jì)算的并行化，充分利用計(jì)算資源提高計(jì)算效率。2、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)一致性是關(guān)鍵問(wèn)題。請(qǐng)闡述強(qiáng)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(wù)需求選擇合適的一致性級(jí)別。3、（本題5分）解釋在分布式環(huán)境下，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)優(yōu)化和空間管理，分析如何提高存儲(chǔ)空間的利用率和降低存儲(chǔ)成本。4、（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)恢復(fù)點(diǎn)目標(biāo)（RPO）和恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)（RTO）的設(shè)定，分析如何根據(jù)業(yè)務(wù)需求確定合適的RPO和RTO。三、綜合應(yīng)用題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）某電商平臺(tái)進(jìn)行用戶(hù)畫(huà)像分析，從分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中提取相關(guān)數(shù)據(jù)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)清洗和預(yù)處理流程，提高畫(huà)像的準(zhǔn)確性。2、（本題5分）某物流企業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)了貨物的運(yùn)輸信息、倉(cāng)庫(kù)庫(kù)存和客戶(hù)訂單等數(shù)據(jù)。隨著業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)量急劇增加，現(xiàn)考慮構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。請(qǐng)分析如何根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的劃分和分布，以及如何設(shè)計(jì)查詢(xún)優(yōu)化策略，確保高效的數(shù)據(jù)檢索和統(tǒng)計(jì)分析。3、（本題5分）一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)連接了大量的傳感器設(shè)備，收集了豐富的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)和用戶(hù)行為數(shù)據(jù)。請(qǐng)為該物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)設(shè)計(jì)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)架構(gòu)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析的實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)壓縮和歸檔策略，以及如何保障設(shè)備與數(shù)據(jù)庫(kù)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(diào)度，對(duì)配送任務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化求解。分析在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)支持下的優(yōu)化算法和求解過(guò)程。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(xiǎn)等多個(gè)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(kù)改造為分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。請(qǐng)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(kù)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(duì)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(gè)小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)論述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份策略，包括