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頁上海大學《分析選講》

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一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、分布式數據庫中的數據壓縮可以節省存儲空間和網絡帶寬。假設一個分布式圖像存儲數據庫，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2、在分布式數據庫系統中，數據的復制可以提高數據的可用性和容錯性。假設一個分布式醫療記錄系統，患者的病歷數據在多個節點上進行復制。以下關于數據復制策略和管理的描述，哪一項是不準確的？（）A.同步復制能夠保證數據的強一致性，但可能導致系統性能下降，尤其是在網絡延遲較高的情況下B.異步復制可以提高系統的性能，但可能會出現數據短暫不一致的情況C.可以采用主從復制模式，其中主節點負責數據的寫入，從節點用于數據的讀取，以減輕主節點的負載D.數據復制不需要考慮節點的故障情況，因為復制機制本身能夠自動處理任何故障3、在一個跨多個數據中心的分布式數據庫系統中，為了保證數據的一致性和可用性，以下哪種技術是常用的？（）A.兩階段提交協議和三階段提交協議B.Paxos協議和Raft協議C.一致性哈希和虛擬節點D.以上都是4、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。假設一個金融數據庫需要按照客戶類型和交易金額進行分布，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.將高價值客戶和大額交易的數據集中存儲在高性能的數據節點，其他數據分布在其他節點B.按照客戶類型和交易金額的哈希值均勻分布在多個數據節點上C.根據客戶所在地區和交易類型，將數據分布在相應的數據節點上D.隨機將數據分布在各個數據節點上，通過負載均衡來優化訪問5、某分布式數據庫系統采用了副本技術來提高數據的可用性和可靠性。假設有三個副本分別存儲在不同的站點上，當其中一個副本所在的站點發生故障時，系統需要進行副本恢復。以下關于副本恢復的說法中，哪一項是不正確的？（）A.可以從其他正常的副本中復制數據來恢復故障副本B.恢復過程需要考慮數據的一致性，避免出現錯誤或不一致的數據C.副本恢復應該在故障站點修復后立即進行，以盡快恢復系統的正常運行D.在恢復副本時，不需要考慮網絡延遲和帶寬對恢復速度的影響6、在一個分布式數據庫系統中，當一個站點發生故障時，系統需要進行故障轉移。假設系統采用了主從架構，以下哪種方式能夠快速確定新的主節點？（）A.按照預先設定的優先級順序選擇從節點B.選擇負載最低的從節點作為新的主節點C.通過投票機制，由多個從節點共同決定新的主節點D.隨機選擇一個從節點作為新的主節點7、在分布式數據庫系統中，數據壓縮技術可以節省存儲空間。以下關于數據壓縮的說法，錯誤的是（）A.無損壓縮不會丟失數據信息B.有損壓縮能獲得更高的壓縮比C.數據壓縮會增加查詢處理的復雜度D.所有數據都適合進行壓縮8、在一個分布式數據庫系統中，為了實現跨節點的事務處理，需要解決分布式事務的協調和一致性問題。以下關于分布式事務的處理方式，哪一種是最復雜但能夠提供最強一致性保證的？（）A.兩階段提交協議B.三階段提交協議C.基于補償的事務處理D.最終一致性事務處理9、在分布式數據庫的擴展方面，以下關于橫向擴展和縱向擴展的比較，不正確的是（）A.橫向擴展成本較低B.縱向擴展更容易實現C.橫向擴展能更好地應對高并發D.縱向擴展受硬件限制較大10、在一個由多個節點組成的分布式數據庫系統中，節點之間需要進行頻繁的通信來協調數據操作。為了降低通信開銷，以下哪種方法是最有效的？（）A.減少節點之間的數據交換量B.提高網絡帶寬C.采用更高效的通信協議D.增加節點的數量11、假設一個分布式數據庫系統用于管理一個大型跨國企業的財務數據，包括多個國家和地區的分公司數據。系統采用了數據分片技術，將不同地區的數據存儲在不同的節點上。現在需要查詢某個特定時間段內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.依次在每個數據分片節點上執行查詢，然后將結果匯總B.將查詢任務發送到一個中央節點，由中央節點協調各個分片節點進行查詢，并匯總結果C.先在本地節點進行初步篩選，再將篩選后的結果發送到其他節點進行匯總計算D.使用分布式計算框架，將查詢任務并行地分配到多個節點同時執行，最后整合結果12、在一個分布式數據庫系統中，事務的并發控制機制需要平衡數據一致性和系統性能。假設系統采用了悲觀并發控制策略，以下哪種情況可能會導致事務阻塞和系統性能下降？（）A.多個事務同時競爭同一資源B.事務執行時間過長，占用鎖的時間過長C.系統負載過高，導致資源緊張D.以上情況都可能導致事務阻塞和系統性能下降13、對于分布式數據庫中的并發控制，以下哪種技術可以有效避免死鎖的發生？（）A.兩階段鎖協議B.時間戳排序協議C.悲觀并發控制D.不采取任何并發控制，讓沖突自然解決14、分布式數據庫系統中的數據壓縮技術可以節省存儲空間和網絡帶寬。假設一個數據表中的數據具有較高的重復性，以下哪種壓縮算法可能會取得較好的效果？（）A.哈夫曼編碼B.LZ77算法C.游程編碼D.以上算法都可能有較好效果，取決于數據特點15、考慮一個需要處理大量小事務的分布式數據庫系統，以下哪種事務處理模型能夠提高系統的整體性能？（）A.批量處理事務B.并行處理事務C.優化事務的執行順序D.以上方法的結合二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）闡述分布式數據庫系統中的數據一致性級別調整策略，分析在不同業務需求下如何選擇合適的一致性級別。2、（本題5分）請說明在分布式環境下如何進行數據庫的查詢緩存管理，包括緩存的更新、失效和命中率優化。3、（本題5分）論述分布式數據庫中的數據遷移策略，包括節點添加或刪除時的數據重新分布、數據中心遷移等情況，分析其挑戰和解決方案。4、（本題5分）詳細說明分布式數據庫中的分布式事務的事務日志的分布和管理策略，分析如何保證事務日志的可靠性和可用性。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述分布式數據庫系統中的數據加載性能優化技術，分析如何提高數據加載的速度和效率，減少加載時間。2、（本題5分）詳細闡述在分布式數據庫系統中，如何實現對復雜查詢的并行執行和結果合并，分析并行執行的任務劃分、調度和結果整合策略，以及對查詢響應時間的影響。3、（本題5分）探討分布式數據庫系統與傳統集中式數據庫系統在數據管理和處理方面的差異，分析分布式系統帶來的新的問題和挑戰，以及相應的解決方案。4、（本題5分）論述在分布式數據庫系統中，基于數據復制的讀寫分離架構設計，分析如何實現讀操作和寫操作的負載均衡，提高系統的整體性能。5、（本題5分）詳細闡述分布式數據庫系統中的分布式事務的并發控制和隔離級別，分析不同隔離級別在分布式環境下的實現方式和對系統性能的影響，探討如何根據應用需求選擇合適的隔離級別。四、綜合應用題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一個內容分發網絡（CDN）需要存儲大量的多媒體文件和用戶訪問日志，以提供快速的內容交付服務。請設計一個分布式數據庫來支持CDN的業務需求，包括文件存儲架構、訪問日志分析方法、緩存更新策略，以及如何保障數據的高可用性和低延遲訪問。2、（本題10分）一個在線旅游平臺的分布式數據庫需要支持用戶評價和口碑分析。請設計數據存儲和處理方案，以及分析算法和模型，以挖掘用戶評價中的有價值信息，為平臺的服務改進和營銷策略制定提供依據。3、（本題10分）