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《分布式與并行計算》2023-2024學年第二學期期末試卷院(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20個小題，每小題2分，共40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存儲是一個關鍵問題。以下關于數據存儲的策略中，錯誤的是？（）A.數據存儲可以采用關系型數據庫、NoSQL數據庫或分布式文件系統等不同的存儲技術，根據數據的特點和需求進行選擇B.數據存儲可以采用分布式存儲架構，將數據存儲在多個節點上，以提高存儲容量和性能C.數據存儲可以采用數據分區和索引技術，以便快速地查詢和訪問數據D.數據存儲只需要考慮存儲容量和性能，不需要考慮數據的安全性和可靠性2、在分布式數據庫系統中，處理數據丟失問題是關鍵。以下關于數據恢復技術的描述，錯誤的是（）A.可以基于備份進行恢復B.日志是恢復的重要依據C.數據恢復過程對業務沒有影響D.定期進行數據備份是必要的3、在一個分布式數據庫系統中，當新的站點需要加入系統時，數據的重新分布和平衡是一個重要的操作。假設系統采用了自動數據平衡機制，以下哪個因素對于確定數據遷移的量和方向起著關鍵作用？（）A.新站點的存儲容量和性能B.現有站點的數據負載和網絡帶寬C.數據的訪問模式和熱點分布D.以上因素都起著關鍵作用4、在分布式數據庫系統中，數據一致性是一個關鍵問題。假設有一個分布式庫存管理系統，多個節點同時對庫存數量進行更新。以下關于數據一致性的保障措施，哪一項是不準確的：（）A.可以采用基于鎖的機制，在更新操作時對相關數據加鎖，防止其他并發操作導致的數據不一致B.利用時間戳來判斷數據的版本，確保讀取到的是最新且一致的數據C.定期進行數據的同步和校驗，及時發現并糾正不一致的數據D.只要保證每個節點的本地數據一致性，整個分布式系統的數據一致性就能夠自動得到保障，無需額外的協調機制5、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6、分布式數據庫中的復制協議有多種。以下關于主從復制協議的描述，不正確的是（）A.從節點可以分擔主節點的讀負載B.主節點故障可能導致數據不一致C.主從復制協議易于實現D.不適合寫入頻繁的場景7、在分布式數據庫的性能優化中，以下哪種方法對于減少數據傳輸量和提高網絡效率最為有效？（）A.數據壓縮和編碼B.增加網絡帶寬C.減少數據冗余D.以上都是8、分布式數據庫中的數據一致性檢測是重要的任務。以下關于一致性檢測方法的描述，不正確的是（）A.可以定期進行全量數據比對B.基于哈希值進行快速檢測C.一致性檢測不會影響系統正常運行D.利用日志進行一致性恢復9、分布式數據庫系統中的數據一致性檢查和修復是保證數據質量的重要環節。假設一個分布式庫存管理系統，多個節點同時更新庫存數量。以下關于數據一致性檢查和修復的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以定期對數據進行一致性檢查，發現不一致的數據并進行修復B.數據一致性檢查可以通過比較副本數據或者使用校驗和等方式來實現C.修復不一致的數據時需要謹慎操作，避免引入新的錯誤D.數據一致性檢查和修復只需要在系統空閑時進行，不會影響正常的業務操作10、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。假設系統采用了樂觀并發控制策略，以下哪種情況可能會導致事務沖突和回滾？（）A.多個事務同時讀取和修改相同的數據B.事務執行時間過長，占用了大量資源C.系統負載過高，導致資源競爭D.以上情況都可能導致事務沖突和回滾11、在一個分布式數據庫系統中，為了監控系統的性能和資源使用情況，以下哪種工具或技術是常用的？（）A.性能監控軟件B.日志分析C.資源使用統計報表D.以上都是12、在分布式數據庫系統中，數據的安全性是至關重要的。假設一個分布式金融數據庫存儲了客戶的敏感信息，如賬戶余額和交易記錄。以下關于數據安全的描述，不正確的是：（）A.采用加密技術對數據進行加密存儲和傳輸，可以防止數據在傳輸過程中被竊取和篡改B.嚴格的訪問控制策略可以確保只有授權的用戶和進程能夠訪問和操作數據C.定期進行安全審計和漏洞掃描，及時發現并修復系統中的安全隱患D.只要將數據存儲在分布式系統中，就無需擔心數據的安全性問題，因為分布式系統本身具有天然的安全優勢13、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14、分布式數據庫系統中的故障檢測和恢復是保障系統可用性的關鍵。假設一個分布式物流數據庫系統，突然有一個節點出現故障無法響應。以下哪種故障檢測機制能夠快速準確地發現并定位故障節點？（）A.定期向所有節點發送心跳消息，根據響應判斷故障B.當其他節點發現與某節點通信異常時，報告故障C.由中心節點主動探測其他節點的狀態D.等待用戶反饋無法訪問數據，從而確定故障節點15、在分布式數據庫中，數據分片的粒度對系統性能有重要影響。以下哪種分片粒度通常會導致較高的系統開銷？（）A.細粒度分片B.粗粒度分片C.中等粒度分片D.分片粒度對系統開銷沒有影響16、在分布式數據庫系統中，為了提高數據的安全性和隱私性，以下哪種訪問控制方式更為嚴格？（）A.基于角色的訪問控制B.基于屬性的訪問控制C.自主訪問控制D.強制訪問控制17、在分布式數據庫的架構中，以下哪種組件負責處理數據的復制和同步？（）A.復制管理器B.同步控制器C.數據分發器D.以上都是18、在一個分布式數據庫系統中，數據分布在多個地理位置不同的數據中心。假設某跨國公司的銷售數據分布在亞洲、歐洲和美洲的數據中心。由于時差和網絡延遲等因素，數據同步存在一定的挑戰。當進行全球銷售數據分析時，以下哪種方式能更有效地處理數據一致性問題？（）A.采用實時同步機制，確保每個數據中心的數據始終保持一致B.設定固定的時間間隔進行數據同步，在分析時以最新同步的數據為準C.建立一個中央數據倉庫，定期將各數據中心的數據匯總到中央進行分析D.在每個數據中心進行本地分析，然后將結果匯總，不強調數據的實時一致性19、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和規律性，以下哪種壓縮算法可能會取得較好的壓縮效果？（）A.霍夫曼編碼算法B.LZ78算法C.游程編碼算法D.以上算法都可能有較好效果，具體取決于數據特征20、在一個分布式數據庫系統中，為了提高數據的可靠性和容錯性，采用了多副本存儲策略。假設一個數據項有五個副本分別存儲在不同的數據節點上，當其中兩個副本所在的數據節點同時發生故障且短時間內無法恢復時，以下哪種處理方式是最為合理的？（）A.從其他三個正常副本中重新創建故障副本B.暫時忽略故障副本，等待節點恢復C.降低副本數量，只保留三個副本D.重新分配副本到其他新的數據節點上二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）分布式數據庫中的數據遷移過程中的數據驗證和校驗是重要環節。請闡述如何進行有效的數據驗證和校驗。2、（本題5分）請說明在分布式環境下如何進行數據庫的索引優化和重建策略，根據數據變化動態調整索引。3、（本題5分）在分布式數據庫系統中，數據分片是重要的概念。請詳細闡述數據分片的原則和方法，并舉例說明不同分片策略在實際應用中的優缺點。三、綜合應用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家能源公司的數據庫存儲了能源生產、配送和消費的數據。由于業務覆蓋范圍廣，數據來源多樣，需要構建分布式數據庫。請分析如何整合不同來源的數據，設計數據清洗和轉換流程，并確保數據在分布式環境中的準確性和可靠性。2、（本題5分）某物流企業的數據庫中存儲了貨物的運輸信息、倉庫庫存和客戶訂單等數據。隨著業務的增長，數據量急劇增加，現考慮構建分布式數據庫。請分析如何根據業務特點進行數據的劃分和分布，以及如何設計查詢優化策略，確保高效的數據檢索和統計分析。3、（本題5分）一家社交媒體平臺的分布式數據庫需要支持內容創作者的成長和激勵機制設計。請分析如何利用數據評估創作者的表現，設計合理的激勵機制，促進優質內容的創作。4、（本題5分）某在線教育平臺推出了新的課程類型，數據量大幅增加。將現有數據庫升級為分布式架構，詳細說明升級過程中的技術選型、數據遷移策略和性能測試方案。5、（本題5分）一家電商平臺為提升客戶滿意度，對客戶評價數據進行情感傾向分析。設計基于分布式數據庫的情感分析算法和數據存儲結構。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）分布式數據庫系統