天津傳媒學(xué)院《分布式與并行計(jì)算》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場(chǎng)紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁天津傳媒學(xué)院

《分布式與并行計(jì)算》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、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、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以節(jié)省存儲(chǔ)空間。以下關(guān)于數(shù)據(jù)壓縮的說法，錯(cuò)誤的是（）A.無損壓縮不會(huì)丟失數(shù)據(jù)信息B.有損壓縮能獲得更高的壓縮比C.數(shù)據(jù)壓縮會(huì)增加查詢處理的復(fù)雜度D.所有數(shù)據(jù)都適合進(jìn)行壓縮2、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分片可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性降低。以下哪種技術(shù)可以在一定程度上解決這個(gè)問題？（）A.全局索引B.本地索引C.聯(lián)合索引D.位圖索引3、在一個(gè)大規(guī)模的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以下哪種技術(shù)可以有效地管理和監(jiān)控節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)？（）A.分布式監(jiān)控系統(tǒng)B.集中式管理平臺(tái)C.自動(dòng)化運(yùn)維工具D.以上都是4、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高查詢的并發(fā)性，以下哪種鎖機(jī)制更為靈活？（）A.共享鎖B.排他鎖C.意向鎖D.樂觀鎖5、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)一致性的級(jí)別可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行調(diào)整。以下哪種業(yè)務(wù)場(chǎng)景對(duì)一致性的要求相對(duì)較低？（）A.在線購物的訂單處理B.社交媒體的點(diǎn)贊計(jì)數(shù)C.銀行轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)D.航空訂票系統(tǒng)6、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要支持復(fù)雜的關(guān)聯(lián)查詢，以下哪種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式和索引結(jié)構(gòu)能夠提高查詢性能？（）A.列式存儲(chǔ)和位圖索引B.行式存儲(chǔ)和B樹索引C.內(nèi)存存儲(chǔ)和哈希索引D.以上都不是7、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的一致性維護(hù)需要權(quán)衡性能和準(zhǔn)確性。假設(shè)一個(gè)分布式外賣訂單系統(tǒng)，在訂單配送過程中，實(shí)時(shí)更新訂單狀態(tài)。對(duì)于訂單狀態(tài)的一致性要求，以下哪種策略可能最為合適？（）A.強(qiáng)一致性，確保每個(gè)用戶看到的訂單狀態(tài)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確B.最終一致性，允許訂單狀態(tài)在一定時(shí)間內(nèi)更新延遲C.因果一致性，只保證有因果關(guān)系的訂單狀態(tài)更新順序正確D.讀己之所寫一致性，用戶看到自己更新的訂單狀態(tài)立即生效8、在一個(gè)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，采用了水平擴(kuò)展的方式增加存儲(chǔ)和處理能力。假設(shè)系統(tǒng)需要新增一批服務(wù)器，以下哪個(gè)方面需要重點(diǎn)關(guān)注以確保系統(tǒng)的性能和一致性不受影響？（）A.數(shù)據(jù)的重新分布和負(fù)載均衡策略的調(diào)整B.新服務(wù)器的硬件配置和性能優(yōu)化C.軟件版本的兼容性和系統(tǒng)升級(jí)的平滑性D.以上方面都需要重點(diǎn)關(guān)注，缺一不可9、當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要與外部系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)集成時(shí)，以下哪種接口方式更為常見？（）A.API調(diào)用B.文件交換C.數(shù)據(jù)庫鏈接D.消息隊(duì)列10、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11、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的負(fù)載均衡，以下哪種策略是比較有效的？（）A.動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)分布和節(jié)點(diǎn)負(fù)載B.固定數(shù)據(jù)分布，根據(jù)負(fù)載調(diào)整請(qǐng)求分配C.增加節(jié)點(diǎn)的處理能力D.減少數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量12、在分布式數(shù)據(jù)庫的性能測(cè)試中，以下哪個(gè)指標(biāo)能夠更全面地反映系統(tǒng)的性能？（）A.響應(yīng)時(shí)間B.吞吐量C.資源利用率D.以上都是13、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布透明性包括多個(gè)層次。以下關(guān)于位置透明性的描述，不正確的是（）A.用戶無需知道數(shù)據(jù)的物理存儲(chǔ)位置B.位置透明性降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性C.系統(tǒng)在數(shù)據(jù)移動(dòng)時(shí)不需要通知用戶D.位置透明性對(duì)系統(tǒng)性能沒有影響14、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務(wù)管理面臨諸多挑戰(zhàn)。假設(shè)一個(gè)事務(wù)需要同時(shí)更新位于不同國家的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定。以下哪種情況最有可能導(dǎo)致事務(wù)執(zhí)行失敗或出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致？（）A.網(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致部分更新操作未能及時(shí)完成B.不同數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)版本存在差異C.事務(wù)中的某些操作違反了部分?jǐn)?shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)完整性約束D.以上情況都有可能導(dǎo)致事務(wù)執(zhí)行失敗或出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致15、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化是一個(gè)重要的問題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化的方法中，錯(cuò)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(chǔ)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(gè)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(shí)間D.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化只需要在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)層面進(jìn)行，應(yīng)用程序不需要進(jìn)行查詢優(yōu)化二、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)庫中，如何處理跨區(qū)域的數(shù)據(jù)訪問和數(shù)據(jù)同步，考慮網(wǎng)絡(luò)延遲、數(shù)據(jù)一致性和法規(guī)要求等因素，提出相應(yīng)的解決方案。2、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)遷移可能涉及數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。請(qǐng)闡述如何進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換和驗(yàn)證。3、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何處理數(shù)據(jù)的版本控制和多版本并發(fā)控制？請(qǐng)說明其概念、實(shí)現(xiàn)方法和在并發(fā)操作中的作用。4、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分區(qū)的熱點(diǎn)數(shù)據(jù)識(shí)別和處理策略，分析如何有效地處理熱點(diǎn)數(shù)據(jù)以提高系統(tǒng)性能。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述在云環(huán)境下的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，分析云計(jì)算平臺(tái)為分布式數(shù)據(jù)庫提供的資源彈性、高可用性和可擴(kuò)展性，以及面臨的新的技術(shù)挑戰(zhàn)。2、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮的硬件加速技術(shù)，分析如何利用硬件（如GPU、FPGA等）來加速數(shù)據(jù)壓縮和解壓縮過程，提高系統(tǒng)性能。3、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，如何處理數(shù)據(jù)的異構(gòu)性是一個(gè)復(fù)雜的問題。論述數(shù)據(jù)異構(gòu)性的表現(xiàn)形式，如數(shù)據(jù)格式不同、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)類型不同等，分析如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和集成，以及如何建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口來解決數(shù)據(jù)異構(gòu)性問題。4、（本題5分）深入探討在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，基于數(shù)據(jù)分布的存儲(chǔ)引擎選擇策略，分析如何根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)和訪問模式選擇合適的存儲(chǔ)引擎，提高系統(tǒng)性能。5、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)備份策略的制定和實(shí)施，考慮全量備份、增量備份、異地備份等方式，分析備份的頻率、存儲(chǔ)介質(zhì)和恢復(fù)時(shí)間目標(biāo)。四、綜合應(yīng)用題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）一家物流企業(yè)計(jì)劃開展冷鏈物流業(yè)務(wù)，需要對(duì)溫度、濕度和貨物狀態(tài)等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫來支持冷鏈物流業(yè)務(wù)，包括數(shù)據(jù)的采集和傳輸、環(huán)境數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析、貨物狀態(tài)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，以及如何保障數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和可靠性。2、（本題10分）一家連鎖酒店集團(tuán)擁有眾多分店，每個(gè)分店都有自己的客戶預(yù)訂數(shù)據(jù)和客房管理數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)集團(tuán)層面的統(tǒng)一管理和數(shù)據(jù)分析，計(jì)劃構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫。請(qǐng)根據(jù)酒店業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)分片方式、副本管理策略，以及制定數(shù)據(jù)整