河南工學(xué)院《非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》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15個小題，每小題2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、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)集成是一個重要的問題。以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)集成的描述中，錯誤的是？（）A.數(shù)據(jù)集成是指將多個數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)整合到一個分布式數(shù)據(jù)庫中，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和分析B.數(shù)據(jù)集成需要解決數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)一致性等問題，以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量C.數(shù)據(jù)集成可以使用ETL（Extract,Transform,Load）工具來實現(xiàn)，也可以通過編程方式進(jìn)行D.數(shù)據(jù)集成只需要在數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)時進(jìn)行一次，以后不需要再進(jìn)行數(shù)據(jù)集成2、分布式數(shù)據(jù)庫中的元數(shù)據(jù)存儲和管理方式有多種。以下關(guān)于元數(shù)據(jù)存儲的說法，錯誤的是（）A.可以集中存儲B.可以分布式存儲C.元數(shù)據(jù)的存儲方式對性能沒有影響D.要保證元數(shù)據(jù)的高可用性3、在分布式數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)中，以下哪種組件負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的復(fù)制和同步？（）A.復(fù)制管理器B.同步控制器C.數(shù)據(jù)分發(fā)器D.以上都是4、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲是一個關(guān)鍵問題。以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)存儲的描述中，錯誤的是？（）A.分布式數(shù)據(jù)庫可以采用多種數(shù)據(jù)存儲方式，例如關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、NoSQL數(shù)據(jù)庫、分布式文件系統(tǒng)等B.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲需要考慮數(shù)據(jù)的分布策略、數(shù)據(jù)復(fù)制、數(shù)據(jù)備份等問題，以確保數(shù)據(jù)的可用性和可靠性C.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲可以根據(jù)數(shù)據(jù)的特點和訪問模式進(jìn)行優(yōu)化，例如使用索引、分區(qū)等技術(shù)D.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲只需要考慮存儲容量和性能，不需要考慮數(shù)據(jù)的安全性和隱私性5、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了保證數(shù)據(jù)的安全性，采用了訪問控制列表（ACL）和加密技術(shù)。以下關(guān)于ACL的管理和更新，哪一種方式是最安全和高效的？（）A.集中式管理ACL，由一個中央服務(wù)器負(fù)責(zé)授權(quán)和更新B.分布式管理ACL，每個節(jié)點自行管理本地的訪問控制C.定期同步ACL信息，確保各個節(jié)點的一致性D.根據(jù)數(shù)據(jù)的敏感性動態(tài)調(diào)整ACL的管理方式6、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)時間目標(biāo)。假設(shè)系統(tǒng)需要在短時間內(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)時直接使用全量備份D.實時同步數(shù)據(jù)到備用站點，故障時切換到備用站點7、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的資源管理包括內(nèi)存、CPU和存儲等。假設(shè)一個分布式數(shù)據(jù)分析平臺，在處理大規(guī)模數(shù)據(jù)時，部分節(jié)點的內(nèi)存資源不足。以下哪種資源管理策略能夠有效地解決內(nèi)存不足的問題？（）A.限制每個查詢使用的內(nèi)存量B.將部分?jǐn)?shù)據(jù)遷移到內(nèi)存充足的節(jié)點C.動態(tài)擴(kuò)展節(jié)點的內(nèi)存D.降低數(shù)據(jù)處理的并發(fā)度，減少內(nèi)存需求8、當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫中的節(jié)點之間網(wǎng)絡(luò)延遲較大時，以下哪種數(shù)據(jù)同步方式可能會受到較大影響？（）A.實時同步B.定時同步C.批量同步D.異步同步9、在一個跨區(qū)域的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，各個區(qū)域的數(shù)據(jù)中心之間存在著顯著的網(wǎng)絡(luò)延遲和帶寬限制。為了優(yōu)化系統(tǒng)性能，特別是對于頻繁的讀寫操作，以下哪種技術(shù)或策略最為有效？（）A.增加數(shù)據(jù)在本地的副本數(shù)量，減少跨區(qū)域的數(shù)據(jù)訪問B.提升網(wǎng)絡(luò)帶寬，以應(yīng)對數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨驝.重新設(shè)計數(shù)據(jù)模型，減少數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)和復(fù)雜性D.集中數(shù)據(jù)存儲，將大部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲在一個核心數(shù)據(jù)中心10、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)壓縮可以節(jié)省存儲空間和網(wǎng)絡(luò)帶寬。假設(shè)一個分布式圖像存儲數(shù)據(jù)庫，存儲著大量的高分辨率圖像。以下哪種圖像壓縮算法可能最適合在這種場景下使用？（）A.JPEG壓縮算法B.ZIP壓縮算法C.RAR壓縮算法D.無損壓縮算法11、考慮一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于電商平臺，存儲了用戶的購物歷史和商品信息。以下哪種方式最適合處理大量并發(fā)的查詢請求？（）A.將所有數(shù)據(jù)存儲在一個中央節(jié)點，其他節(jié)點作為備份B.數(shù)據(jù)均勻分布在多個節(jié)點，根據(jù)查詢需求動態(tài)分配資源C.按照用戶地域分布數(shù)據(jù)，減少跨地域的數(shù)據(jù)訪問D.隨機(jī)分配數(shù)據(jù)到各個節(jié)點，不考慮數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性12、對于一個包含多個分布式數(shù)據(jù)庫節(jié)點的系統(tǒng)，以下哪種方式能夠最有效地提高數(shù)據(jù)的讀寫性能？（）A.增加節(jié)點之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬B.優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的存儲引擎C.減少數(shù)據(jù)的冗余存儲D.采用分布式緩存技術(shù)13、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14、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，數(shù)據(jù)復(fù)制的延遲可能會導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致。假設(shè)一個數(shù)據(jù)中心的更新操作需要一段時間才能復(fù)制到其他數(shù)據(jù)中心，以下哪種技術(shù)可以減少這種不一致性對應(yīng)用的影響？（）A.增加數(shù)據(jù)復(fù)制的頻率B.使用緩存來暫存未同步的數(shù)據(jù)C.應(yīng)用程序在讀取數(shù)據(jù)時進(jìn)行版本檢查和沖突解決D.以上技術(shù)都可以減少不一致性的影響15、假設(shè)一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的某個節(jié)點遭受了惡意攻擊，導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)被篡改。為了檢測和恢復(fù)數(shù)據(jù)的一致性，以下哪種方法是可行的？（）A.對比其他副本的數(shù)據(jù)B.利用數(shù)據(jù)的校驗和進(jìn)行檢查C.重新計算數(shù)據(jù)的哈希值D.以上都是二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性的一致性級別切換策略，分析如何在運(yùn)行時根據(jù)業(yè)務(wù)需求切換一致性級別。2、（本題5分）解釋在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮以減少存儲空間和網(wǎng)絡(luò)傳輸開銷，分析常見的數(shù)據(jù)壓縮算法和應(yīng)用場景。3、（本題5分）請說明在分布式環(huán)境下如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的索引優(yōu)化和重建策略，根據(jù)數(shù)據(jù)變化動態(tài)調(diào)整索引。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的存儲和訪問優(yōu)化需要結(jié)合硬件特性。請詳細(xì)闡述如何利用新型存儲介質(zhì)（如SSD、NVMe）和硬件架構(gòu)（如多核CPU、GPU）來提高數(shù)據(jù)存儲和訪問的性能，分析硬件優(yōu)化對分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的影響。2、（本題5分）探討分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮與索引的協(xié)同優(yōu)化，分析壓縮數(shù)據(jù)上索引的構(gòu)建和使用，以及如何平衡壓縮和索引對系統(tǒng)性能的影響。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)一致性校驗和修復(fù)機(jī)制，分析如何及時發(fā)現(xiàn)并糾正數(shù)據(jù)不一致問題，保證數(shù)據(jù)的正確性。4、（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)一致性問題，研究強(qiáng)一致性、弱一致性和最終一致性等不同一致性級別，分析它們在不同應(yīng)用場景中的權(quán)衡和選擇。5、（本題5分）隨著數(shù)據(jù)量的不斷增長，分布式數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)展能力成為重要考量因素。請全面論述水平擴(kuò)展和垂直擴(kuò)展的策略和方法，分析在不同擴(kuò)展方式下系統(tǒng)架構(gòu)和數(shù)據(jù)管理的變化。探討如何實現(xiàn)無縫擴(kuò)展，以滿足不斷增長的業(yè)務(wù)需求。四、綜合應(yīng)用題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一家物流配送公司需要建立分布式數(shù)據(jù)庫來優(yōu)化配送路線和管理貨物跟蹤信息。探討如何利用地理信息系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)，實現(xiàn)實時的路徑規(guī)劃和貨物狀態(tài)更新。2、（本題10分）一家電商