自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁湖南科技學院《分布式系統與云計算》

2022-2023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、當分布式數據庫中的某個節點發生故障時，以下哪種恢復策略能夠最快恢復系統的正常運行？（）A.數據備份恢復B.副本切換C.重新計算D.等待節點修復2、在分布式數據庫系統中，當節點發生故障時，以下哪種恢復機制能夠快速恢復數據并保證系統的可用性？（）A.定期全量備份B.基于日志的恢復C.數據冗余存儲D.重新初始化數據庫3、在分布式數據庫中，數據分片是一種將數據劃分成多個片段并存儲在不同節點上的技術。以下關于數據分片的描述中，錯誤的是？（）A.數據分片可以提高數據的查詢性能，因為可以并行地在多個節點上進行查詢B.數據分片可以根據數據的屬性或業務規則進行劃分，例如按照地理位置、時間范圍等進行分片C.數據分片需要考慮數據的完整性和一致性，確保不同分片之間的數據能夠正確地組合和查詢D.數據分片一旦確定就不能再進行調整和改變，否則會導致數據丟失或系統故障4、在分布式數據庫中，數據備份和恢復是一個重要的問題。以下關于分布式數據庫備份和恢復的描述中，錯誤的是？（）A.分布式數據庫需要定期進行數據備份，以防止數據丟失或損壞B.分布式數據庫的備份可以采用全量備份和增量備份相結合的方式，以提高備份效率C.分布式數據庫的恢復需要考慮數據的分布情況和備份策略，以確保能夠快速地恢復數據D.分布式數據庫的備份和恢復可以完全自動化進行，不需要人工干預5、在一個跨多個地區的分布式數據庫系統中，數據隱私法規可能會有所不同。假設系統需要處理來自不同地區的數據，以下哪種措施能夠確保系統符合各地的隱私法規要求？（）A.對數據進行分類，根據地區法規進行不同級別的加密處理B.建立統一的數據訪問策略，忽略地區差異C.只處理符合本地法規的數據，拒絕其他地區的數據D.定期審查和更新系統，以適應法規的變化6、在分布式數據庫中，數據查詢優化是一個重要的問題。以下關于數據查詢優化的方法中，錯誤的是？（）A.數據查詢優化可以通過選擇合適的索引、分區和存儲方式來提高查詢性能B.數據查詢優化可以通過將查詢分解成多個子查詢并在不同節點上并行執行來提高效率C.數據查詢優化可以通過使用緩存和預取技術來減少數據的讀取時間D.數據查詢優化只需要在數據庫系統層面進行，應用程序不需要進行查詢優化7、在一個大規模的分布式數據庫中，數據的復制策略對于系統的性能和可靠性有著重要影響。考慮一個電商平臺的數據庫，商品信息需要在多個節點上進行復制以提高訪問速度和容錯能力。如果采用主從復制模式，當主節點出現故障時，以下哪種處理方式最為合理？（）A.立即將一個從節點提升為主節點，并在原主節點恢復后將數據同步回去B.等待主節點恢復，期間暫停相關的數據讀寫操作C.讓所有從節點同時承擔讀寫任務，不再區分主從D.重新選擇一個新的節點作為主節點，并刪除原主節點的數據8、在設計分布式數據庫的存儲結構時，需要考慮數據的訪問模式和存儲成本。假設有一個社交媒體平臺的分布式數據庫，存儲著大量的用戶動態和圖片。如果希望提高圖片的讀取速度，同時降低存儲成本，以下哪種存儲方案可能較為合適？（）A.將圖片存儲在本地磁盤，并通過網絡傳輸訪問B.使用分布式文件系統存儲圖片，并建立緩存機制C.將圖片直接存儲在數據庫中，利用數據庫的優化功能D.把圖片存儲在云端，根據需求實時下載9、在一個由多個數據節點組成的分布式數據庫系統中，數據按照某種規則進行分片存儲。當需要執行一個涉及多個分片數據的關聯查詢時，以下哪種技術可以有效地減少數據傳輸量和計算成本？（）A.在每個分片節點上先進行本地關聯計算，然后將中間結果傳輸到一個節點進行最終匯總B.將所有相關數據集中到一個節點上進行關聯計算C.利用分布式計算框架，將關聯計算任務并行地分配到多個分片節點同時進行，最后整合結果D.對數據進行預聚合處理，減少參與關聯計算的數據量10、某分布式數據庫系統用于存儲醫療保健機構的患者病歷信息，這些信息需要嚴格的隱私保護和數據安全措施。以下關于數據加密的實施，哪一項是最為關鍵的？（）A.選擇高強度的加密算法B.確保加密密鑰的安全生成、存儲和管理C.平衡加密對數據查詢性能的影響D.以上三個方面都是實施數據加密時的關鍵因素，需要綜合考慮11、分布式數據庫系統中的數據一致性檢查是確保數據正確性的重要手段。假設系統中有大量的數據需要定期進行一致性檢查，以下哪種方法能夠在較短的時間內較為準確地發現潛在的不一致問題？（）A.隨機抽樣檢查B.基于數據特征和校驗和的快速檢查C.全表掃描和數據對比D.建立數據副本之間的差異對比機制，并定期同步12、在分布式數據庫環境中，為了提高數據的訪問速度，以下哪種緩存策略更為有效？（）A.本地緩存B.集中式緩存C.分布式緩存D.不使用緩存13、在分布式數據庫的安全防護中，以下關于網絡安全的措施，不正確的是（）A.部署防火墻B.忽略網絡訪問控制C.加密網絡傳輸數據D.防止網絡攻擊14、在分布式數據庫的架構中，以下哪個組件負責協調各個節點之間的通信和數據同步？（）A.數據存儲節點B.管理節點C.計算節點D.以上都是15、分布式數據庫中的數據分片可能會導致跨分片查詢的復雜性增加。以下哪種技術可以優化跨分片查詢的性能？（）A.分布式連接B.數據預聚合C.全局索引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）闡述分布式數據庫系統中的數據一致性的一致性級別切換策略，分析如何在運行時根據業務需求切換一致性級別。2、（本題5分）論述分布式數據庫系統中的數據分區的性能評估指標和分析方法，分析如何準確評估分區的性能表現。3、（本題5分）闡述分布式數據庫系統中的一致性模型（強一致性、弱一致性、最終一致性等），解釋每種一致性模型的特點和適用的應用場景。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分布式數據庫系統中的數據存儲管理面臨著諸多挑戰，如數據分布、存儲介質選擇、數據壓縮等。請全面論述數據存儲管理的策略和技術，分析不同存儲方案在存儲空間利用、數據訪問速度和數據可靠性等方面的表現。結合實際應用，討論如何根據數據特點和業務需求選擇合適的數據存儲方式。2、（本題5分）論述分布式數據庫系統中的緩存管理策略，研究如何在各個節點上有效地利用緩存來提高數據訪問效率，分析緩存一致性和替換算法的優化。3、（本題5分）論述在分布式數據庫系統中，如何優化分布式連接操作的網絡通信開銷，考慮數據傳輸量的減少、通信協議的優化和數據預取等技術，分析其對系統性能的提升效果。4、（本題5分）論述分布式數據庫系統中的故障恢復機制，包括節點故障、網絡故障和數據損壞等情況下的恢復策略，分析備份與恢復技術、容錯機制和故障檢測方法。5、（本題5分）深入探討在分布式數據庫系統中，基于數據血緣的變更管理技術，分析如何追蹤數據的變更歷史，支持數據的版本控制和回滾操作。四、綜合應用題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個在線旅游平臺計劃開展旅游達人分享業務，需要處理達人的旅行經歷、攻略和用戶互動數據。請設計分布式數據庫系統來支持旅游達人分享，包括數據的采集和存儲、達人分享內容的管理和推薦、用戶互動數據的分析和處理，以及如何保障分享內容的質量和用戶體驗。2、（本題10分）一家物流企業計劃引入人工智能技術進行路徑優化和預測性維護，需要相應