北京電子科技職業(yè)學(xué)院《分布式系統(tǒng)與云計算》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學(xué)號：凡年級專業(yè)、姓名、學(xué)號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁北京電子科技職業(yè)學(xué)院《分布式系統(tǒng)與云計算》

2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30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)庫中的數(shù)據(jù)復(fù)制，以下哪種情況可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致性？（）A.網(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致部分節(jié)點的數(shù)據(jù)更新延遲B.所有節(jié)點同時進(jìn)行數(shù)據(jù)更新操作C.數(shù)據(jù)復(fù)制只在主節(jié)點進(jìn)行，從節(jié)點不參與D.數(shù)據(jù)復(fù)制采用完全同步的方式，不存在不一致的問題2、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)具有明顯的冷熱特征，即部分?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)常被訪問，而另一部分?jǐn)?shù)據(jù)很少被訪問。為了優(yōu)化存儲和訪問性能，以下哪種策略是合適的？（）A.將熱數(shù)據(jù)存儲在高速存儲介質(zhì)，冷數(shù)據(jù)存儲在低速存儲介質(zhì)B.對熱數(shù)據(jù)進(jìn)行更多的副本存儲C.定期將冷數(shù)據(jù)歸檔D.以上都是3、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)跨節(jié)點的事務(wù)處理，需要解決分布式事務(wù)的協(xié)調(diào)和一致性問題。以下關(guān)于分布式事務(wù)的處理方式，哪一種是最復(fù)雜但能夠提供最強(qiáng)一致性保證的？（）A.兩階段提交協(xié)議B.三階段提交協(xié)議C.基于補(bǔ)償?shù)氖聞?wù)處理D.最終一致性事務(wù)處理4、在分布式數(shù)據(jù)庫中，處理網(wǎng)絡(luò)分區(qū)問題是一個挑戰(zhàn)。以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)分區(qū)的應(yīng)對策略，錯誤的是（）A.停止部分服務(wù)以保證數(shù)據(jù)一致性B.采用最終一致性來容忍一定程度的數(shù)據(jù)不一致C.網(wǎng)絡(luò)分區(qū)發(fā)生時不進(jìn)行任何數(shù)據(jù)更新操作D.利用緩存來緩解網(wǎng)絡(luò)分區(qū)帶來的影響5、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)于數(shù)據(jù)查詢的策略中，錯誤的是？（）A.數(shù)據(jù)查詢可以使用SQL語言或特定的分布式查詢語言，根據(jù)數(shù)據(jù)的分布情況和查詢需求進(jìn)行選擇B.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)點上并行執(zhí)行來提高效率C.數(shù)據(jù)查詢可以采用緩存和預(yù)取技術(shù)，減少數(shù)據(jù)的讀取時間D.數(shù)據(jù)查詢只需要考慮查詢性能，不需要考慮數(shù)據(jù)的一致性和完整性6、在一個跨區(qū)域的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，不同地區(qū)的數(shù)據(jù)中心之間存在著較大的網(wǎng)絡(luò)延遲。為了優(yōu)化查詢性能，以下哪種方法不太適合？（）A.增加數(shù)據(jù)副本在不同地區(qū)的分布B.減少跨區(qū)域的數(shù)據(jù)查詢操作C.采用集中式的數(shù)據(jù)存儲方式D.對數(shù)據(jù)進(jìn)行分區(qū)存儲，使得查詢盡量在本地完成7、在分布式數(shù)據(jù)庫的監(jiān)控中，以下哪個指標(biāo)對于發(fā)現(xiàn)潛在的性能問題最為關(guān)鍵？（）A.CPU使用率B.內(nèi)存使用率C.網(wǎng)絡(luò)流量D.慢查詢的數(shù)量8、當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布發(fā)生變化時，以下哪種重新平衡策略能夠更快速地適應(yīng)新的分布？（）A.手動調(diào)整B.自動調(diào)整C.基于規(guī)則的調(diào)整D.以上都不是9、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要支持復(fù)雜的關(guān)聯(lián)查詢和聚合操作，以下哪種數(shù)據(jù)存儲方式和索引結(jié)構(gòu)能夠提高查詢性能？（）A.列式存儲和位圖索引B.行式存儲和B+樹索引C.混合存儲和倒排索引D.以上都不是10、假設(shè)一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于管理一個大型跨國企業(yè)的財務(wù)數(shù)據(jù)，包括多個國家和地區(qū)的分公司數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用了數(shù)據(jù)分片技術(shù)，將不同地區(qū)的數(shù)據(jù)存儲在不同的節(jié)點上?，F(xiàn)在需要查詢某個特定時間段內(nèi)所有分公司的總銷售額。以下哪種查詢處理方式可能最為高效？（）A.依次在每個數(shù)據(jù)分片節(jié)點上執(zhí)行查詢，然后將結(jié)果匯總B.將查詢?nèi)蝿?wù)發(fā)送到一個中央節(jié)點，由中央節(jié)點協(xié)調(diào)各個分片節(jié)點進(jìn)行查詢，并匯總結(jié)果C.先在本地節(jié)點進(jìn)行初步篩選，再將篩選后的結(jié)果發(fā)送到其他節(jié)點進(jìn)行匯總計算D.使用分布式計算框架，將查詢?nèi)蝿?wù)并行地分配到多個節(jié)點同時執(zhí)行，最后整合結(jié)果11、在分布式數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)設(shè)計中，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)點來擴(kuò)展系統(tǒng)。以下哪種架構(gòu)設(shè)計能夠較好地滿足這一需求？（）A.主從架構(gòu)，主節(jié)點負(fù)責(zé)全局控制B.對等架構(gòu)，所有節(jié)點功能相同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)點協(xié)調(diào)工作12、對于需要跨多個分布式數(shù)據(jù)庫節(jié)點進(jìn)行復(fù)雜分析的任務(wù)，以下哪種工具或技術(shù)最有可能被使用？（）A.數(shù)據(jù)倉庫B.數(shù)據(jù)挖掘C.分布式計算框架D.以上都不是13、對于分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲格式，以下哪種格式在節(jié)省存儲空間方面表現(xiàn)出色？（）A.CSV格式B.JSON格式C.Parquet格式D.XML格式14、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的安全性是至關(guān)重要的。假設(shè)系統(tǒng)中的部分站點位于公共云環(huán)境中，部分位于企業(yè)內(nèi)部私有網(wǎng)絡(luò)。以下哪種安全措施對于保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性最為關(guān)鍵？（）A.對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲和傳輸B.實施嚴(yán)格的用戶訪問控制和身份驗證機(jī)制C.定期進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)演練D.安裝防火墻和入侵檢測系統(tǒng)，防止外部攻擊15、對于分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一致性檢測，以下哪種方法能夠?qū)崟r發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的情況？（）A.定期全量比對B.基于校驗和的檢測C.基于日志的分析D.實時監(jiān)測16、對于分布式數(shù)據(jù)庫中的并發(fā)控制，以下哪種技術(shù)可以有效避免死鎖的發(fā)生？（）A.兩階段鎖協(xié)議B.時間戳排序協(xié)議C.悲觀并發(fā)控制D.不采取任何并發(fā)控制，讓沖突自然解決17、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(guān)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(jìn)行劃分B.垂直分片是將數(shù)據(jù)按照行進(jìn)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18、當(dāng)在分布式數(shù)據(jù)庫中處理大量小事務(wù)時，以下哪種并發(fā)控制機(jī)制較為合適？（）A.樂觀并發(fā)控制B.悲觀并發(fā)控制C.多版本并發(fā)控制D.以上都不合適19、在一個大規(guī)模的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分片是一種常見的策略。假設(shè)將一個大型銷售數(shù)據(jù)庫按照地區(qū)進(jìn)行分片，分別存儲在不同的服務(wù)器上?，F(xiàn)在需要查詢某個特定時間段內(nèi)全國的銷售總額，以下哪種查詢處理方式可能會導(dǎo)致較高的計算復(fù)雜度和較長的響應(yīng)時間？（）A.分別在每個地區(qū)的分片上執(zhí)行查詢，然后將結(jié)果匯總B.將查詢?nèi)蝿?wù)分配到多個服務(wù)器上并行執(zhí)行，最后整合結(jié)果C.先在一個分片上進(jìn)行初步查詢，然后根據(jù)結(jié)果在其他分片上進(jìn)一步查詢D.將所有數(shù)據(jù)集中到一個服務(wù)器上進(jìn)行統(tǒng)一查詢20、假設(shè)一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于管理一個大型在線游戲的玩家數(shù)據(jù)，包括游戲得分、道具信息等。由于游戲的高并發(fā)訪問，事務(wù)處理成為一個關(guān)鍵問題。以下關(guān)于事務(wù)隔離級別的選擇，哪一個是最合適的？（）A.讀未提交隔離級別，以提高事務(wù)處理的并發(fā)度B.讀已提交隔離級別，保證數(shù)據(jù)的一致性和一定的并發(fā)度C.可重復(fù)讀隔離級別，防止在同一事務(wù)中多次讀取的數(shù)據(jù)不一致D.串行化隔離級別，確保最高的數(shù)據(jù)一致性，但可能降低并發(fā)度21、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用了主從復(fù)制架構(gòu)，主節(jié)點負(fù)責(zé)處理寫操作，從節(jié)點負(fù)責(zé)處理讀操作。在這種架構(gòu)下，如果主節(jié)點發(fā)生故障，以下哪種策略能夠最快地恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行并且保證數(shù)據(jù)的一致性？（）A.自動切換到一個預(yù)先指定的從節(jié)點，并將其提升為主節(jié)點B.等待主節(jié)點恢復(fù)，然后重新同步數(shù)據(jù)C.重新初始化整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)D.暫停所有操作，直到主節(jié)點修復(fù)22、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.Random23、在一個分布式數(shù)據(jù)庫中，若要實現(xiàn)跨節(jié)點的復(fù)雜關(guān)聯(lián)查詢，以下哪種技術(shù)可能會被優(yōu)先考慮？（）A.數(shù)據(jù)預(yù)聚合B.建立全局索引C.將關(guān)聯(lián)操作推送到各個節(jié)點并行執(zhí)行D.減少關(guān)聯(lián)查詢，盡量使用簡單查詢替代24、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)分片是一種將數(shù)據(jù)劃分成多個片段并存儲在不同節(jié)點上的技術(shù)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)分片的描述中，錯誤的是？（）A.數(shù)據(jù)分片可以提高數(shù)據(jù)的查詢性能，因為可以并行地在多個節(jié)點上進(jìn)行查詢B.數(shù)據(jù)分片可以根據(jù)數(shù)據(jù)的屬性或業(yè)務(wù)規(guī)則進(jìn)行劃分，例如按照地理位置、時間范圍等進(jìn)行分片C.數(shù)據(jù)分片需要考慮數(shù)據(jù)的完整性和一致性，確保不同分片之間的數(shù)據(jù)能夠正確地組合和查詢D.數(shù)據(jù)分片一旦確定就不能再進(jìn)行調(diào)整和改變，否則會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失或系統(tǒng)故障25、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的可靠性和容錯性，采用了多副本存儲策略。假設(shè)一個數(shù)據(jù)項有五個副本分別存儲在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點上，當(dāng)其中兩個副本所在的數(shù)據(jù)節(jié)點同時發(fā)生故障且短時間內(nèi)無法恢復(fù)時，以下哪種處理方式是最為合理的？（）A.從其他三個正常副本中重新創(chuàng)建故障副本B.暫時忽略故障副本，等待節(jié)點恢復(fù)C.降低副本數(shù)量，只保留三個副本D.重新分配副本到其他新的數(shù)據(jù)節(jié)點上26、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(guān)于數(shù)據(jù)分片的描述，哪一項是不正確的？（）A.水平分片是按照一定條件將數(shù)據(jù)劃分到不同的節(jié)點B.垂直分片是將不同的屬性列分配到不同的節(jié)點C.數(shù)據(jù)分片可以提高數(shù)據(jù)的獨立性和安全性D.數(shù)據(jù)分片會增加數(shù)據(jù)查詢和更新的復(fù)雜性27、在一個跨多個數(shù)據(jù)中心的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性和可用性，采用了多主復(fù)制的架構(gòu)。以下關(guān)于多主復(fù)制可能帶來的問題，哪一項是需要特別關(guān)注的？（）A.數(shù)據(jù)沖突的解決，因為多個主節(jié)點可能同時對相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改B.復(fù)制延遲，導(dǎo)致不同主節(jié)點之間的數(shù)據(jù)不一致C.主節(jié)點的選舉和切換，以確保系統(tǒng)的持續(xù)運行D.以上都是多主復(fù)制架構(gòu)中需要特別關(guān)注的問題28、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)遷移是常見的操作。假設(shè)需要將大量歷史數(shù)據(jù)從一個數(shù)據(jù)中心遷移到另一個數(shù)據(jù)中心，以下哪種方式能夠最大程度地減少遷移過程對系統(tǒng)正常業(yè)務(wù)的影響？（）A.在業(yè)務(wù)低谷期進(jìn)行遷移，采用分批遷移的方式B.先暫停系統(tǒng)服務(wù)，完成遷移后再重新啟動服務(wù)C.同時進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移和正常業(yè)務(wù)處理，通過資源分配和優(yōu)先級設(shè)置來平衡D.將數(shù)據(jù)壓縮后一次性快速遷移29、在設(shè)計分布式數(shù)據(jù)庫的查詢處理算法時，需要考慮數(shù)據(jù)分布和網(wǎng)絡(luò)開銷。假設(shè)有一個分布式醫(yī)療影像數(shù)據(jù)庫，存儲著大量的患者影像數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶發(fā)起一個查詢請求時，如果涉及多個分片的數(shù)據(jù)，以下哪種查詢處理方式能夠最小化網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量？（）A.將查詢分發(fā)到各個分片，然后在本地進(jìn)行處理，只返回最終結(jié)果B.在中心節(jié)點進(jìn)行全局查詢規(guī)劃，將計算任務(wù)下推到分片節(jié)點，匯總結(jié)果C.先從一個分片獲取部分?jǐn)?shù)據(jù)，根據(jù)需要再從其他分片獲取D.隨機(jī)選擇一個分片進(jìn)行查詢，若未獲取到完整結(jié)果，再查詢其他分片30、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高查詢性能，采用了數(shù)據(jù)緩存機(jī)制。假設(shè)在節(jié)點A上緩存了一部分經(jīng)常被訪問的數(shù)據(jù)，當(dāng)這部分?jǐn)?shù)據(jù)在其他節(jié)點被更新時，以下關(guān)于緩存更新策略的描述，哪一項是最有效的？（）A.立即將更新同步到節(jié)點A的緩存，確保緩存中的數(shù)據(jù)始終是最新的，但這可能會導(dǎo)致頻繁的緩存更新操作，影響性能B.定期檢查其他節(jié)點的數(shù)據(jù)更新情況，并更新節(jié)點A的緩存，這種方式可以減少實時更新的開銷，但可能會導(dǎo)致緩存數(shù)據(jù)的短暫過時C.當(dāng)節(jié)點A再次訪問緩存中的數(shù)據(jù)時，檢查數(shù)據(jù)是否過時，如果過時則從其他節(jié)點獲取最新數(shù)據(jù)并更新緩存，這種方式可以減少不必要的更新，但可能會增加訪問時的延遲D.完全依賴應(yīng)用程序來處理緩存的更新，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不主動進(jìn)行緩存更新操作，這種方式將更新的責(zé)任交給了應(yīng)用程序，但可能會導(dǎo)致更新的不一致性二、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分布策略對于系統(tǒng)性能和數(shù)據(jù)訪問效率有著重要影響。請深入探討數(shù)據(jù)分布的原則和方法，如基于哈希的分布、基于范圍的分布等，分析不同分布策略在數(shù)據(jù)均衡、查詢性能、數(shù)據(jù)遷移等方面的表現(xiàn)，研究如何根據(jù)數(shù)據(jù)特征和業(yè)務(wù)需求選擇合適的數(shù)據(jù)分布策略，并舉例說明在實際系統(tǒng)中的應(yīng)用。2、（本題5分）隨著邊緣計算的興起，邊緣端的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。請深入探討邊緣分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的特點和需求，分析在資源受限、網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的邊緣環(huán)境下的系統(tǒng)架構(gòu)和優(yōu)化策略，研究邊緣數(shù)據(jù)的管理和處理技術(shù)，以及如何實現(xiàn)邊緣與云端數(shù)據(jù)庫的協(xié)同工作。3、（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)治理框架和策略，包括數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理和數(shù)據(jù)血緣關(guān)系的跟蹤，分析如何確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和合規(guī)性。4、（本題5分）詳細(xì)闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的分布式查詢優(yōu)化器的設(shè)計和實現(xiàn)，分析查詢代價評估模型、搜索空間的生成和剪枝策略，以及優(yōu)化器的自適應(yīng)能力。5、（本題5分）詳細(xì)闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)，探討不同的數(shù)據(jù)復(fù)制模式（主從復(fù)制、對等復(fù)制等）的工作原理、一致性維護(hù)機(jī)制以及在提高系統(tǒng)可用性和性能方面的作用。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何處理數(shù)據(jù)的多租戶隔離和資源分配，分析如何保證租戶之間的數(shù)據(jù)安全和性能隔離。2、（本題5分）詳細(xì)描述分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式查詢的分布式執(zhí)行計劃的緩存策略，分析如何利用緩存提高查詢執(zhí)行效率。3、（本題5分）詳細(xì)描述分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式查詢的分布式執(zhí)行計劃的并行度調(diào)整策略，分析如何