襄陽職業(yè)技術學院《分布式計算與系統(tǒng)》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《分布式計算與系統(tǒng)》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、對于分布式數(shù)據(jù)庫的性能監(jiān)控，以下哪個指標不能直接反映系統(tǒng)的負載情況？（）A.CPU利用率B.內(nèi)存使用量C.數(shù)據(jù)存儲量D.網(wǎng)絡流量2、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。假設一個分布式醫(yī)療影像數(shù)據(jù)庫，存儲了大量的醫(yī)學圖像和相關診斷信息。以下關于性能評估指標的描述，不正確的是：（）A.響應時間是指從用戶發(fā)起查詢或操作請求到系統(tǒng)返回結果的時間間隔，是衡量系統(tǒng)性能的重要指標之一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3、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的安全性和隱私保護是至關重要的。假設一個醫(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鍵的？（）A.數(shù)據(jù)加密存儲，并嚴格控制訪問權限B.定期對數(shù)據(jù)進行備份，防止數(shù)據(jù)丟失C.建立數(shù)據(jù)審計機制，記錄數(shù)據(jù)的訪問和修改歷史D.對數(shù)據(jù)進行脫敏處理，隱藏關鍵信息4、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的查詢優(yōu)化需要考慮數(shù)據(jù)的分布和節(jié)點的計算能力。假設一個分布式氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，存儲著不同地區(qū)的氣象數(shù)據(jù)。如果一個查詢需要對大量數(shù)據(jù)進行復雜的計算，以下哪種方式可能最有效地提高查詢性能？（）A.將計算任務分配到數(shù)據(jù)所在的節(jié)點進行并行計算B.將數(shù)據(jù)集中到一個節(jié)點進行計算C.隨機選擇一個節(jié)點進行計算，其他節(jié)點協(xié)助D.按照數(shù)據(jù)量平均分配計算任務到各個節(jié)點5、分布式數(shù)據(jù)庫中的緩存機制有助于提高性能。以下關于緩存一致性的維護，不準確的是（）A.可以采用寫直達或寫回策略B.緩存一致性對系統(tǒng)性能影響較小C.分布式環(huán)境下緩存一致性更難維護D.需要考慮緩存失效和更新的策略6、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的一個節(jié)點出現(xiàn)了性能瓶頸，導致處理請求的響應時間明顯增加。為了解決這個問題，以下哪種方法最為直接有效？（）A.升級該節(jié)點的硬件配置B.優(yōu)化該節(jié)點上的數(shù)據(jù)存儲結構C.將部分數(shù)據(jù)遷移到其他節(jié)點D.增加該節(jié)點的副本數(shù)量7、對于一個需要支持復雜數(shù)據(jù)分析和實時查詢的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以下哪種存儲引擎和數(shù)據(jù)結構的組合能夠提供最優(yōu)的性能？（）A.關系型數(shù)據(jù)庫存儲引擎搭配索引表B.列式存儲引擎搭配數(shù)據(jù)倉庫C.NoSQL存儲引擎搭配文檔數(shù)據(jù)庫D.內(nèi)存數(shù)據(jù)庫搭配哈希表8、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的查詢計劃生成需要考慮數(shù)據(jù)分布和網(wǎng)絡拓撲等因素。假設一個查詢涉及多個站點的數(shù)據(jù)，并且網(wǎng)絡帶寬有限，以下哪種查詢計劃生成策略能夠更好地適應這種情況？（）A.優(yōu)先選擇在本地站點處理數(shù)據(jù)，減少網(wǎng)絡傳輸B.將計算任務分配到網(wǎng)絡帶寬較大的站點C.按照數(shù)據(jù)量的大小來決定數(shù)據(jù)的傳輸和處理位置D.隨機選擇站點進行數(shù)據(jù)處理和傳輸9、分布式數(shù)據(jù)庫中的索引結構對于提高查詢性能起著關鍵作用。假設一個分布式物流跟蹤系統(tǒng)，需要快速查詢貨物的運輸狀態(tài)。以下哪種索引結構可能最適合這種場景？（）A.B+樹索引B.位圖索引C.哈希索引D.全文索引10、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，以下關于數(shù)據(jù)分片的說法，哪一項是正確的？（）A.水平分片是按照數(shù)據(jù)的某一列的值進行劃分B.垂直分片是將數(shù)據(jù)按照行進行劃分C.混合分片是水平分片和垂直分片的簡單組合D.數(shù)據(jù)分片會降低數(shù)據(jù)庫的查詢效率11、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的查詢性能，以下哪種緩存替換策略更為有效？（）A.LRUB.LFUC.FIFOD.Random12、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)遷移是常見的操作。假設有一個不斷發(fā)展的分布式電商數(shù)據(jù)庫，由于業(yè)務增長需要將部分數(shù)據(jù)從一個節(jié)點遷移到另一個節(jié)點。以下關于數(shù)據(jù)遷移的描述，不正確的是：（）A.數(shù)據(jù)遷移前需要制定詳細的計劃，包括遷移的時間、數(shù)據(jù)量、目標節(jié)點等B.在數(shù)據(jù)遷移過程中，需要確保數(shù)據(jù)的一致性和完整性，避免數(shù)據(jù)丟失或損壞C.數(shù)據(jù)遷移完成后，需要對遷移的數(shù)據(jù)進行驗證和測試，確保其能夠正常訪問和使用D.數(shù)據(jù)遷移可以在系統(tǒng)運行時進行，不會對正在進行的業(yè)務操作產(chǎn)生任何影響，無需暫停服務13、分布式數(shù)據(jù)庫中的一致性問題至關重要。對于強一致性和弱一致性的比較，以下說法不正確的是（）A.強一致性保證任何時刻所有副本數(shù)據(jù)完全一致B.弱一致性允許在一定時間內(nèi)副本數(shù)據(jù)存在差異C.強一致性實現(xiàn)簡單，性能開銷小D.弱一致性通常能提供更好的系統(tǒng)性能和可用性14、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲格式對于查詢性能和存儲空間利用有著重要影響。假設需要存儲大量的半結構化數(shù)據(jù)，以下哪種存儲格式在處理復雜查詢和數(shù)據(jù)聚合時可能具有更好的性能？（）A.列式存儲格式B.行式存儲格式C.文檔型存儲格式D.圖存儲格式15、在分布式數(shù)據(jù)庫中，當進行數(shù)據(jù)分片時，以下哪種分片依據(jù)能夠更好地保證數(shù)據(jù)的獨立性？（）A.業(yè)務邏輯B.數(shù)據(jù)量C.數(shù)據(jù)類型D.節(jié)點位置16、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)一致性模型的選擇會影響系統(tǒng)的性能和復雜性。假設有一個分布式在線游戲數(shù)據(jù)庫，需要實時處理玩家的操作和狀態(tài)更新。以下關于數(shù)據(jù)一致性模型的說法，不正確的是：（）A.強一致性模型要求所有節(jié)點的數(shù)據(jù)在任何時刻都保持完全一致，能夠提供最高的數(shù)據(jù)準確性，但可能會導致較高的延遲和系統(tǒng)開銷B.最終一致性模型允許在一段時間內(nèi)數(shù)據(jù)存在不一致，但最終會達到一致狀態(tài)，適用于對實時性要求不高的場景C.因果一致性模型保證了存在因果關系的操作的順序一致性，但對于無因果關系的操作允許一定程度的不一致D.無論選擇哪種數(shù)據(jù)一致性模型，都不會對系統(tǒng)的開發(fā)和維護成本產(chǎn)生顯著影響，因為一致性的實現(xiàn)是相對獨立的17、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要支持大規(guī)模的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘操作。為了提高這類操作的效率，以下哪種方法是比較有效的？（）A.對數(shù)據(jù)進行預處理和預計算B.在數(shù)據(jù)庫中建立復雜的索引結構C.將數(shù)據(jù)導出到專門的數(shù)據(jù)分析工具中進行處理D.優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的查詢計劃生成算法18、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，查詢優(yōu)化是一個重要的挑戰(zhàn)，因為數(shù)據(jù)分布在多個節(jié)點上，而且網(wǎng)絡延遲和數(shù)據(jù)傳輸量會影響查詢性能。假設需要執(zhí)行一個涉及多個表連接和聚合操作的復雜查詢，以下哪種查詢優(yōu)化技術可能最有效？（）A.在查詢執(zhí)行前，根據(jù)數(shù)據(jù)分布和查詢條件，重新組織表的結構和索引，以減少數(shù)據(jù)的移動和計算量B.將查詢分解為多個子查詢，在各個節(jié)點上并行執(zhí)行，然后在本地進行結果的合并和匯總C.利用緩存技術，將經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)和中間結果存儲在本地節(jié)點，以減少重復計算和數(shù)據(jù)傳輸D.以上三種技術的結合，根據(jù)具體的查詢和系統(tǒng)環(huán)境，靈活選擇和應用優(yōu)化策略19、在分布式數(shù)據(jù)庫的資源管理中，以下關于資源分配策略的說法，錯誤的是（）A.應根據(jù)節(jié)點負載動態(tài)分配資源B.優(yōu)先滿足關鍵業(yè)務的資源需求C.資源分配策略對系統(tǒng)性能影響不大D.考慮節(jié)點的存儲和計算能力20、在一個分布式數(shù)據(jù)庫中，若要實現(xiàn)跨節(jié)點的復雜關聯(lián)查詢，以下哪種技術可能會被優(yōu)先考慮？（）A.數(shù)據(jù)預聚合B.建立全局索引C.將關聯(lián)操作推送到各個節(jié)點并行執(zhí)行D.減少關聯(lián)查詢，盡量使用簡單查詢替代二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）請解釋分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布自適應調(diào)整機制，根據(jù)系統(tǒng)負載和數(shù)據(jù)訪問模式自動優(yōu)化數(shù)據(jù)分布。2、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)加密密鑰管理是重要的安全環(huán)節(jié)。請闡述密鑰的生成、存儲、更新和分發(fā)策略。3、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫的資源隔離技術可以保障不同業(yè)務的服務質量。請闡述資源隔離的方法（如CPU隔離、內(nèi)存隔離等）和實現(xiàn)機制。三、綜合應用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某社交媒體平臺需要對海量的文本數(shù)據(jù)進行情感分析和話題挖掘，以了解用戶的輿論傾向和熱點話題。請設計分布式數(shù)據(jù)庫架構來支持文本數(shù)據(jù)的存儲和處理，包括文本數(shù)據(jù)的存儲方式、情感分析和話題挖掘算法的實現(xiàn)、分析結果的存儲和查詢，以及如何應對文本數(shù)據(jù)的高維度和復雜性。2、（本題5分）一家金融科技公司為預測匯率波動，對貨幣交易數(shù)據(jù)進行時間序列分解分析。構建在分布式數(shù)據(jù)庫中的時間序列分解模型和數(shù)據(jù)分析流程。3、（本題5分）一家社交媒體平臺的分布式數(shù)據(jù)庫需要支持廣告投放效果的評估和優(yōu)化。請設計數(shù)據(jù)采集和處理流程，以及評估和優(yōu)化算法，提高廣告投放的效果和回報率。4、（本題5分）一家大型跨國企業(yè)擁有多個分布在不同地區(qū)的分支機構，每個分支機構都有自己的本地數(shù)據(jù)庫?，F(xiàn)在需要設計一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步、共享和一致性。請詳細闡述系統(tǒng)的架構設計、數(shù)據(jù)分布策略、同步機制以及可能遇到的問題和解決方案。5、（本題5分）一家金融科技公司為評估投資組合風險，對金融市場數(shù)據(jù)進行風險分析。設計基于分布式數(shù)據(jù)庫的風險分析框架和數(shù)據(jù)處理流程。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、