裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁武漢軟件工程職業學院《分布式計算與云計算》

2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在一個由多個節點組成的分布式數據庫系統中，節點之間需要頻繁地進行通信以協調事務和數據同步。為了降低通信開銷并提高系統效率，以下哪種方法是最為關鍵的？（）A.壓縮通信數據B.減少通信頻率C.優化通信協議D.增加節點之間的直接連接2、在一個分布式數據庫系統中，數據的加密和解密是保障數據安全的重要手段。以下關于數據加密在分布式環境中的應用，哪一項是需要重點考慮的？（）A.加密算法的選擇，確保加密強度和性能的平衡B.密鑰的管理和分發，保證密鑰的安全性和可用性C.加密對查詢性能的影響，盡量減少加密帶來的額外開銷D.以上都是在分布式數據庫系統中應用數據加密時需要重點考慮的問題以下是150個大學計算機分布式數據庫系統考試的單選題：3、當分布式數據庫中的某個節點負載過高時，以下哪種負載均衡策略能夠更快速地將負載分配到其他節點？（）A.基于輪詢的策略B.基于權重的策略C.基于性能的策略D.隨機策略4、對于分布式數據庫中的查詢優化器，以下哪個功能對提高查詢性能最為關鍵？（）A.成本估算B.執行計劃選擇C.索引推薦D.以上都是5、分布式數據庫系統中的性能評估是衡量系統優劣的重要手段。假設一個分布式醫療影像數據庫，存儲了大量的醫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起查詢或操作請求到系統返回結果的時間間隔，是衡量系統性能的重要指標之一B.吞吐量是指系統在單位時間內能夠處理的事務數量或數據量，反映了系統的處理能力C.資源利用率是指系統中各種資源（如CPU、內存、網絡帶寬）的使用情況，過高或過低的資源利用率都可能表明系統存在性能問題D.性能評估只需要關注系統在正常負載下的表現，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生6、某分布式數據庫系統由多個地理上分布的數據中心組成，每個數據中心都有自己的數據庫服務器和存儲設備。系統采用了數據分片技術，將數據按照某種規則分布到不同的數據中心。現在需要對一個大型數據表進行查詢操作，該表的部分數據存儲在本地數據中心，部分數據存儲在遠程數據中心。以下關于數據查詢過程中的網絡延遲和數據傳輸量的考慮，哪一個說法是最準確的？（）A.由于網絡延遲的存在，應盡量減少從遠程數據中心獲取數據的次數，即使這意味著在本地數據中心進行更復雜的計算和處理B.為了減少數據傳輸量，應該只從遠程數據中心獲取關鍵的索引信息，然后在本地數據中心根據這些索引進行數據篩選和提取C.網絡延遲對于數據查詢的影響可以忽略不計，重點應放在優化數據傳輸量上，即盡可能一次性獲取所有需要的數據，而不管其存儲位置D.為了平衡網絡延遲和數據傳輸量，應該根據數據的大小和查詢的復雜程度動態決定從遠程數據中心獲取數據的量和頻率7、分布式數據庫系統中的安全認證和授權機制是保障數據安全的重要手段。假設有一個分布式企業資源規劃系統，存儲了企業的敏感信息。以下關于安全認證和授權的描述，不正確的是：（）A.身份認證可以通過用戶名和密碼、數字證書、生物識別等方式實現，確保用戶的合法性B.授權機制用于規定用戶或角色對數據的訪問權限，如讀取、寫入、刪除等C.單點登錄技術可以使用戶在訪問多個系統時只需要進行一次認證，提高了用戶體驗和安全性D.一旦用戶通過了認證和授權，就可以無限制地訪問系統中的所有數據，不需要進行任何額外的訪問控制8、在一個采用分布式架構的數據庫系統中，數據分布在多個節點上。當進行數據遷移或數據重組時，以下哪個因素對于減少系統停機時間和對業務的影響最為關鍵？（）A.遷移工具的性能B.數據遷移的策略和計劃C.節點的硬件配置D.系統的備份頻率9、在一個跨區域的分布式數據庫系統中，為了保證數據的可用性和容錯性，采用了多副本存儲策略。假設一份重要數據在三個不同的數據中心都存有副本，當其中一個數據中心因自然災害而完全癱瘓時，以下哪種副本恢復策略在保證數據一致性的同時，能夠最快地恢復系統的正常服務？（）A.立即從其他兩個正常運行的數據中心復制數據來重建癱瘓數據中心的副本B.暫停系統服務，等待癱瘓的數據中心恢復后再進行副本同步C.重新調整副本分布，將癱瘓數據中心的副本分配到其他正常數據中心D.降低副本數量，依靠剩余兩個數據中心的副本提供服務，待條件允許時再恢復癱瘓數據中心的副本10、考慮一個分布式數據庫系統，其中部分節點的存儲容量即將達到上限。為了避免數據丟失和系統性能下降，以下哪種策略是首先應該考慮的？（）A.購買新的存儲設備來擴展節點的容量B.將部分數據遷移到其他有足夠空間的節點C.刪除一些不常用的數據D.對數據進行壓縮以節省存儲空間11、在一個分布式數據庫系統中，隨著業務的增長和數據量的增加，系統需要進行擴展。以下哪種擴展方式是比較靈活且易于實現的？（）A.垂直擴展（增加單個節點的資源）B.水平擴展（增加節點數量）C.混合擴展（同時進行垂直和水平擴展）D.以上擴展方式的靈活性取決于具體的系統架構12、某分布式數據庫系統中的數據節點分布在不同的地理區域，面臨著不同的法律法規和數據隱私要求。以下關于數據管理和合規性的考慮，哪一項是最為重要的？（）A.建立統一的數據管理策略，忽略地區差異B.根據不同地區的要求，定制化數據處理和存儲方式C.將數據集中存儲在一個符合所有法規的區域D.停止在法規嚴格的地區提供服務13、分布式數據庫系統中的事務管理面臨著諸多挑戰，例如并發控制和故障恢復。假設一個在線訂票系統，多個用戶同時嘗試預訂同一航班的有限座位。為了避免并發沖突導致的數據不一致，應該采用哪種并發控制機制？（）A.樂觀并發控制，僅在提交時檢查沖突B.悲觀并發控制，在操作過程中一直鎖定數據C.不進行任何并發控制，依靠后續的數據校驗和修復D.隨機并發控制，根據一定概率決定是否鎖定數據14、在分布式數據庫中，處理數據傾斜問題是一個關鍵。以下關于數據傾斜的解決方法，錯誤的是（）A.對數據進行重新分區B.增加副本數量C.使用更強大的硬件來處理傾斜節點D.數據傾斜無法解決，只能盡量避免15、分布式數據庫系統中的數據分布策略需要綜合考慮多種因素。假設一個金融交易數據庫需要按照客戶賬號進行分布，同時要考慮數據的訪問頻率和數據量。以下哪種分布方式可能會在數據訪問效率和存儲成本之間取得較好的平衡？（）A.將活躍客戶的數據集中存儲在一個高性能的站點，非活躍客戶的數據分布在其他站點B.按照客戶賬號的哈希值均勻分布在多個站點上C.根據客戶所在地區，將數據分布在相應地區的站點上D.隨機將客戶數據分布在各個站點上，通過負載均衡來優化訪問16、在一個分布式數據庫系統中，數據的分布策略對系統的性能和可用性有著重要的影響。假設要存儲一個大型的電商網站的用戶購物記錄，包括用戶ID、商品ID、購買時間和購買數量等信息。以下哪種數據分布策略在查詢特定用戶的購物歷史和統計所有商品的銷售情況時可能表現最佳？（）A.按照用戶ID進行哈希分片，將每個用戶的購物記錄存儲在一個特定的節點上。這樣查詢特定用戶的購物歷史時效率高，但統計所有商品的銷售情況時需要在多個節點上進行匯總B.按照商品ID進行哈希分片，將每個商品的相關購物記錄存儲在一個特定的節點上。這樣統計所有商品的銷售情況時效率高，但查詢特定用戶的購物歷史時需要在多個節點上查找C.采用隨機分布的方式，將購物記錄隨機存儲在各個節點上。這種方式簡單，但在進行任何查詢時都可能需要在多個節點上進行搜索，性能不穩定D.按照購買時間進行范圍分片，將不同時間段的購物記錄存儲在不同的節點上。這樣在查詢特定時間段內的購物情況時效率高，但對于其他查詢可能不太理想17、在一個分布式數據庫系統中，數據的安全性是至關重要的。假設部分數據節點位于公共云環境，部分位于企業內部私有網絡。以下哪種安全措施對于防止未經授權的數據訪問最為關鍵？（）A.對所有數據進行加密存儲和傳輸，并嚴格管理加密密鑰B.實施基于角色的訪問控制，限制用戶對數據的操作權限C.定期進行安全審計，檢測和防范潛在的安全威脅D.建立數據備份和恢復機制，確保數據在遭受攻擊時能夠快速恢復18、在分布式數據庫系統中，以下哪種數據存儲結構更適合存儲圖形數據？（）A.關系型數據庫B.鍵值存儲C.文檔數據庫D.圖形數據庫19、在分布式數據庫系統中，數據分布在多個節點上。以下關于數據分布策略的描述，哪一項能更好地實現數據的本地化訪問和提高查詢效率？（）A.哈希分布B.隨機分布C.順序分布D.以上效果相同20、在分布式數據庫的設計中，數據分片是一項重要的技術。假設有一個大型的客戶關系管理系統，客戶數據按照地域進行分片。如果公司業務擴展到新的地區，需要增加新的數據分片，以下哪種方式對系統的影響最小？（）A.直接在現有架構中添加新的分片，然后逐步遷移數據B.重新設計整個數據分片架構，一次性完成數據遷移C.暫停系統服務，完成新分片的添加和數據遷移后再恢復服務D.放棄原有的分片方式，采用全新的分片策略二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋在分布式環境下，如何進行數據庫的緩存命中率優化和緩存淘汰策略，分析如何提高緩存的有效性。2、（本題5分）闡述分布式數據庫系統中的數據模型設計原則，考慮分布式特性對數據模型的影響，舉例說明不同設計的優劣。3、（本題5分）詳細說明分布式數據庫中的分布式事務的事務鏈處理策略，分析如何有效地管理和優化事務鏈。4、（本題5分）請解釋分布式數據庫中的數據分片與分布式事務的關系，說明在數據分片環境下如何保證分布式事務的正確性和性能。5、（本題5分）分布式數據庫中的數據緩存策略對于提高性能至關重要。請論述數據緩存的更新機制、淘汰策略和在不同節點間的一致性維護。三、綜合應用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某物流企業的分布式數據庫需要支持綠色物流的數據分析和決策支持。請設計數據采集和分析方案，以及決策支持模型，推動物流企業的綠色發展，降低環境影響。2、（本題5分）一家電商平臺為降低運營成本，對商品銷售數據進行成本分析。設計基于分布式數據庫的成本分析模型和數據獲取方式。3、（本題5分）某金融科技公司的業務量快速增長，優化分布式數據庫的存儲引擎，提高數據寫入和讀取的性能，同時減少存儲空間的占用。4、（本題5分）某在線旅游平臺為提高線路規劃效率，對旅游景點距離數據進行圖算法分析。探討在分布式數據庫支持下的圖算法選擇和實現。5、（本題5分）某電商平臺用戶行為數據發生變化，需要重新評估分布式數據庫的數據分片策略，以提高查詢性能和數據分布的合理性。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）分布式數據庫系統中的事務處理需要適應混合負載的場景。請綜