浙江科技學(xué)院《分布式計(jì)算框架Spak》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…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)浙江科技學(xué)院《分布式計(jì)算框架Spak》

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、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)管理中，以下哪種存儲(chǔ)引擎更適合處理頻繁更新的數(shù)據(jù)？（）A.關(guān)系型存儲(chǔ)引擎B.文檔型存儲(chǔ)引擎C.鍵值存儲(chǔ)引擎D.列式存儲(chǔ)引擎2、在一個(gè)跨區(qū)域的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，各個(gè)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(duì)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(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨驝.重新設(shè)計(jì)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(chǔ)，將大部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)核心數(shù)據(jù)中心3、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分片可能會(huì)導(dǎo)致跨分片查詢的復(fù)雜性增加。假設(shè)一個(gè)電商數(shù)據(jù)庫(kù)按照商品類別和地區(qū)進(jìn)行了分片，當(dāng)需要查詢某個(gè)地區(qū)特定類別商品的銷售情況時(shí)，以下哪種方法可以提高查詢的效率？（）A.在每個(gè)分片上執(zhí)行查詢，然后在應(yīng)用層進(jìn)行結(jié)果合并B.建立全局索引，覆蓋所有分片的數(shù)據(jù)C.將查詢分解為多個(gè)子查詢，分別在相關(guān)分片上執(zhí)行D.定期將分片數(shù)據(jù)合并到一個(gè)中央數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行查詢4、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性協(xié)議的說法，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.Paxos協(xié)議常用于保證數(shù)據(jù)的強(qiáng)一致性B.Raft協(xié)議比Paxos協(xié)議更復(fù)雜，性能更高C.一致性協(xié)議的選擇取決于系統(tǒng)的需求和特點(diǎn)D.一致性協(xié)議可以確保在分布式環(huán)境下數(shù)據(jù)的一致性5、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，事務(wù)的原子性和持久性需要得到保障?？紤]一個(gè)在線支付系統(tǒng)的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，當(dāng)用戶進(jìn)行一筆支付操作時(shí)，如果在數(shù)據(jù)寫入過程中部分節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，以下哪種方法能夠確保事務(wù)的原子性和持久性？（）A.采用日志記錄事務(wù)操作，故障恢復(fù)時(shí)根據(jù)日志重新執(zhí)行B.放棄當(dāng)前事務(wù)，通知用戶重新進(jìn)行支付C.只在故障節(jié)點(diǎn)恢復(fù)后處理該事務(wù)，其他節(jié)點(diǎn)忽略D.回滾整個(gè)支付系統(tǒng)的所有事務(wù)，重新開始6、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的查詢優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜的過程。假設(shè)一個(gè)分布式電商庫(kù)存管理系統(tǒng)，需要查詢某個(gè)商品在各個(gè)倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存數(shù)量。以下關(guān)于查詢優(yōu)化的描述，不正確的是：（）A.查詢優(yōu)化器需要考慮數(shù)據(jù)的分布情況，盡量將查詢操作路由到存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)上，減少數(shù)據(jù)的傳輸量B.可以使用索引來(lái)加速查詢，但在分布式環(huán)境中，創(chuàng)建和維護(hù)索引的成本較高，需要謹(jǐn)慎權(quán)衡C.對(duì)于復(fù)雜的查詢，可以將其分解為多個(gè)子查詢，在不同的節(jié)點(diǎn)上并行執(zhí)行，然后匯總結(jié)果D.查詢優(yōu)化只需要考慮如何減少查詢的響應(yīng)時(shí)間，不需要考慮系統(tǒng)的資源消耗，因?yàn)橘Y源通常是充足的7、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用于管理一個(gè)城市的交通監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，包括車輛位置、速度等信息。由于數(shù)據(jù)量巨大且實(shí)時(shí)性要求高，以下關(guān)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢的設(shè)計(jì)，哪一項(xiàng)是最需要關(guān)注的？（）A.選擇高效的存儲(chǔ)引擎，支持快速的數(shù)據(jù)寫入和查詢B.建立合適的索引結(jié)構(gòu)，提高查詢的效率C.采用流處理技術(shù)，實(shí)時(shí)分析和處理數(shù)據(jù)D.以上三個(gè)方面都需要重點(diǎn)關(guān)注，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行綜合優(yōu)化8、在一個(gè)大規(guī)模的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布在多個(gè)地理位置分散的數(shù)據(jù)中心。若要實(shí)現(xiàn)高效的跨中心數(shù)據(jù)查詢和數(shù)據(jù)一致性維護(hù)，以下哪種策略通常被認(rèn)為是關(guān)鍵因素？（）A.采用強(qiáng)大的中央控制節(jié)點(diǎn)來(lái)協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)操作B.優(yōu)化數(shù)據(jù)在各中心的分布規(guī)則以減少跨中心的數(shù)據(jù)傳輸C.為每個(gè)數(shù)據(jù)中心配備高性能的服務(wù)器以提升本地處理能力D.減少數(shù)據(jù)中心的數(shù)量以降低系統(tǒng)復(fù)雜性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)的容錯(cuò)能力，通常會(huì)采用副本技術(shù)。假設(shè)某個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)有三個(gè)副本分別存儲(chǔ)在不同的節(jié)點(diǎn)上，如果其中一個(gè)副本所在的節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，系統(tǒng)會(huì)如何處理以保證數(shù)據(jù)的可用性？（）A.立即從其他正常節(jié)點(diǎn)復(fù)制一個(gè)新的副本B.等待故障節(jié)點(diǎn)恢復(fù)，然后同步數(shù)據(jù)C.使用其他兩個(gè)副本提供服務(wù)，并在后臺(tái)修復(fù)故障副本D.暫停對(duì)該數(shù)據(jù)項(xiàng)的訪問，直到故障副本修復(fù)10、對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的分布式事務(wù)，以下哪種故障恢復(fù)機(jī)制能夠保證事務(wù)的原子性和持久性？（）A.基于日志的恢復(fù)B.基于檢查點(diǎn)的恢復(fù)C.基于備份的恢復(fù)D.以上都不是11、某分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了性能瓶頸，導(dǎo)致處理請(qǐng)求的響應(yīng)時(shí)間明顯增加。為了解決這個(gè)問題，以下哪種方法最為直接有效？（）A.升級(jí)該節(jié)點(diǎn)的硬件配置B.優(yōu)化該節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)C.將部分?jǐn)?shù)據(jù)遷移到其他節(jié)點(diǎn)D.增加該節(jié)點(diǎn)的副本數(shù)量12、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)一致性維護(hù)需要在性能和一致性之間進(jìn)行權(quán)衡。以下哪種情況更適合采用較弱的一致性級(jí)別？（）A.實(shí)時(shí)游戲系統(tǒng)B.在線支付系統(tǒng)C.庫(kù)存管理系統(tǒng)D.日志分析系統(tǒng)13、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的分布和復(fù)制策略需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行調(diào)整。假設(shè)系統(tǒng)用于存儲(chǔ)一個(gè)社交媒體平臺(tái)的用戶動(dòng)態(tài)和評(píng)論數(shù)據(jù)，以下哪種策略可能最適合提高數(shù)據(jù)的訪問性能和可用性？（）A.按照用戶ID進(jìn)行數(shù)據(jù)分片，并在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上復(fù)制熱門用戶的數(shù)據(jù)B.按照時(shí)間順序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分片，并在相鄰的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制C.隨機(jī)分布數(shù)據(jù)，并在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上保留完整的數(shù)據(jù)副本D.根據(jù)數(shù)據(jù)的類型（動(dòng)態(tài)或評(píng)論）進(jìn)行分片，在特定的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行復(fù)制14、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的索引結(jié)構(gòu)對(duì)于提高查詢性能起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一個(gè)分布式物流數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)了大量的貨物運(yùn)輸信息。以下關(guān)于分布式索引的描述，不正確的是：（）A.分布式索引可以在本地節(jié)點(diǎn)和全局層面分別構(gòu)建，本地索引用于加速本地節(jié)點(diǎn)的查詢，全局索引用于跨節(jié)點(diǎn)查詢B.構(gòu)建分布式索引需要考慮數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)和查詢模式，以確保索引的有效性和高效性C.分布式索引的維護(hù)成本較高，特別是在數(shù)據(jù)頻繁更新時(shí)，需要及時(shí)更新索引以保證查詢的準(zhǔn)確性D.由于分布式系統(tǒng)的復(fù)雜性，不建議使用任何索引結(jié)構(gòu)，直接進(jìn)行全表掃描反而能提高查詢性能15、某分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生了硬件故障，導(dǎo)致該節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)暫時(shí)不可用。為了盡快恢復(fù)服務(wù)，以下哪種方法是首先應(yīng)該采取的？（）A.啟動(dòng)備用節(jié)點(diǎn)B.修復(fù)故障節(jié)點(diǎn)C.從其他節(jié)點(diǎn)恢復(fù)數(shù)據(jù)D.評(píng)估故障影響并制定恢復(fù)計(jì)劃16、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)分布算法對(duì)系統(tǒng)性能有重要影響。以下關(guān)于一致性哈希算法的描述，不準(zhǔn)確的是（）A.能較好地應(yīng)對(duì)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)加入和退出B.保證數(shù)據(jù)均勻分布C.實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，性能高效D.不需要重新分布所有數(shù)據(jù)17、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的查詢優(yōu)化器需要考慮分布式環(huán)境的特點(diǎn)。假設(shè)一個(gè)查詢需要關(guān)聯(lián)多個(gè)分布在不同站點(diǎn)的數(shù)據(jù)表，以下哪種優(yōu)化器策略能夠有效地減少網(wǎng)絡(luò)開銷？（）A.盡量減少數(shù)據(jù)在站點(diǎn)之間的傳輸量B.優(yōu)先選擇在數(shù)據(jù)量最大的站點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算C.隨機(jī)選擇一個(gè)站點(diǎn)作為計(jì)算的主站點(diǎn)D.將查詢分解為多個(gè)獨(dú)立的子查詢，分別在不同站點(diǎn)執(zhí)行18、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的查詢分解和并行執(zhí)行是提高查詢效率的重要手段。假設(shè)一個(gè)分布式物流跟蹤系統(tǒng)，需要查詢多個(gè)包裹在不同運(yùn)輸階段的信息。以下關(guān)于查詢分解和并行執(zhí)行的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以將復(fù)雜的查詢分解為多個(gè)子查詢，在不同的節(jié)點(diǎn)上并行執(zhí)行B.并行執(zhí)行子查詢時(shí)需要考慮數(shù)據(jù)的依賴關(guān)系和結(jié)果的合并方式C.查詢分解和并行執(zhí)行可以大大提高查詢的響應(yīng)速度，但會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜性D.所有的查詢都適合進(jìn)行分解和并行執(zhí)行，不需要考慮查詢的特點(diǎn)和數(shù)據(jù)的分布情況19、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中，以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性和性能的關(guān)系，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.追求強(qiáng)一致性必然導(dǎo)致性能下降B.為了提高性能可以犧牲數(shù)據(jù)一致性C.可以通過優(yōu)化技術(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)一致性和高性能D.數(shù)據(jù)一致性和性能沒有直接關(guān)系20、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的故障恢復(fù)是確保系統(tǒng)可靠性的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)一個(gè)分布式電商數(shù)據(jù)庫(kù)在運(yùn)行過程中，某個(gè)節(jié)點(diǎn)突然發(fā)生故障。以下關(guān)于故障恢復(fù)的描述，不正確的是：（）A.系統(tǒng)需要能夠檢測(cè)到節(jié)點(diǎn)的故障，并迅速切換到備份節(jié)點(diǎn)或進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)操作B.為了加快恢復(fù)速度，可以定期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，并將備份存儲(chǔ)在多個(gè)不同的位置C.在故障恢復(fù)過程中，可能會(huì)丟失一部分未提交的事務(wù)數(shù)據(jù)，但已提交的事務(wù)數(shù)據(jù)必須能夠完整恢復(fù)D.故障恢復(fù)完成后，系統(tǒng)無(wú)需對(duì)恢復(fù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢查，因?yàn)榛謴?fù)過程已經(jīng)保證了數(shù)據(jù)的一致性21、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的事務(wù)管理面臨諸多挑戰(zhàn)。以下關(guān)于分布式事務(wù)的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.分布式事務(wù)需要協(xié)調(diào)多個(gè)節(jié)點(diǎn)的操作B.兩階段提交協(xié)議可以保證分布式事務(wù)的原子性C.分布式事務(wù)的性能通常優(yōu)于集中式事務(wù)D.分布式事務(wù)可能會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)延遲導(dǎo)致失敗22、當(dāng)設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)的索引結(jié)構(gòu)時(shí)，以下哪個(gè)因素對(duì)于索引的性能影響最大？（）A.索引的類型B.索引的字段選擇C.數(shù)據(jù)的分布情況D.數(shù)據(jù)庫(kù)的負(fù)載模式23、對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)分片，以下哪種分片方式能夠更好地支持分布式事務(wù)？（）A.水平分片B.垂直分片C.混合分片D.以上都不是24、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)分片需要考慮數(shù)據(jù)的特征和查詢模式。假設(shè)一個(gè)分布式電商商品數(shù)據(jù)庫(kù)，商品信息按照商品屬性進(jìn)行分片。如果經(jīng)常需要進(jìn)行跨分片的關(guān)聯(lián)查詢，以下哪種分片方式可能需要重新調(diào)整？（）A.基于商品類別分片B.基于商品價(jià)格分片C.基于商品銷量分片D.基于商品品牌分片25、當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)量不斷增長(zhǎng)時(shí)，以下哪種擴(kuò)展方式對(duì)系統(tǒng)的影響最??？（）A.垂直擴(kuò)展B.水平擴(kuò)展C.混合擴(kuò)展D.不擴(kuò)展二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在分布式系統(tǒng)中，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的索引碎片整理和優(yōu)化，提升索引的查詢效率。2、（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)加密的密鑰管理，分析如何保障密鑰的安全性和可用性。3、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)分片的概念、類型（水平分片、垂直分片、混合分片）以及每種分片方式的特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。4、（本題5分）詳細(xì)描述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)壓縮的在線和離線實(shí)現(xiàn)方式，分析其對(duì)系統(tǒng)性能的影響和適用場(chǎng)景。三、綜合應(yīng)用題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家大型超市集團(tuán)需要建立分布式數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)管理各地門店的商品銷售、庫(kù)存和顧客信息。分析如何實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理和分散訪問，以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘以優(yōu)化營(yíng)銷策略。2、（本題5分）一家在線旅游平臺(tái)遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊，導(dǎo)致分布式數(shù)據(jù)庫(kù)部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失。制定數(shù)據(jù)恢復(fù)方案，同時(shí)加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫(kù)的安全防護(hù)措施。3、（本題5分）一家大型零售企業(yè)擁有眾多門店和線上銷售渠道，產(chǎn)生了海量的銷售數(shù)據(jù)、庫(kù)存數(shù)據(jù)和客戶數(shù)據(jù)。為了實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)營(yíng)銷和庫(kù)存優(yōu)化，計(jì)劃構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。請(qǐng)分析零售企業(yè)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)和業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分片策略、數(shù)據(jù)挖掘和分析的流程、客戶畫像的構(gòu)建方法，以及如何利用分布式緩存提高數(shù)據(jù)訪問速度。4、（本題5分）一個(gè)大型游戲公司的游戲服務(wù)器分布在全球各地，玩家數(shù)據(jù)需要在各個(gè)服務(wù)器之間進(jìn)行同步。設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)方案，解決數(shù)據(jù)同步延遲和沖突問題，同時(shí)優(yōu)化玩家數(shù)據(jù)的查詢和存儲(chǔ)性能。5、（本題5分）一個(gè)在線旅游預(yù)訂平臺(tái)需要處理大量的酒店、航班和旅游景點(diǎn)數(shù)據(jù)，采用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)和查詢方案，解決跨區(qū)域數(shù)據(jù)訪問的延遲問題，同時(shí)提供可靠的客戶服務(wù)支持。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）探討分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)緩存一致性協(xié)議的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，分析在