裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁首都師范大學(xué)

《分布式存儲和并行計(jì)算》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的加密和解密會對性能產(chǎn)生影響。假設(shè)一個分布式政務(wù)數(shù)據(jù)庫，存儲了敏感的公民信息。為了在保障數(shù)據(jù)安全的同時盡量減少對性能的影響，以下哪種加密方式可能最為合適？（）A.對稱加密，對整個數(shù)據(jù)庫進(jìn)行加密B.非對稱加密，對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行加密C.選擇性加密，對敏感字段進(jìn)行加密D.不加密，通過訪問控制保障數(shù)據(jù)安全2、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的一致性和可靠性，以下哪種數(shù)據(jù)復(fù)制方式是比較常用的？（）A.主從復(fù)制B.對等復(fù)制C.鏈?zhǔn)綇?fù)制D.以上都是3、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性檢查是確保數(shù)據(jù)正確性的重要手段。假設(shè)系統(tǒng)中有大量的數(shù)據(jù)需要定期進(jìn)行一致性檢查，以下哪種方法能夠在較短的時間內(nèi)較為準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)潛在的不一致問題？（）A.隨機(jī)抽樣檢查B.基于數(shù)據(jù)特征和校驗(yàn)和的快速檢查C.全表掃描和數(shù)據(jù)對比D.建立數(shù)據(jù)副本之間的差異對比機(jī)制，并定期同步4、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布透明性包括多個層次。以下關(guān)于位置透明性的描述，不正確的是（）A.用戶無需知道數(shù)據(jù)的物理存儲位置B.位置透明性降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性C.系統(tǒng)在數(shù)據(jù)移動時不需要通知用戶D.位置透明性對系統(tǒng)性能沒有影響5、在一個由多個節(jié)點(diǎn)組成的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，節(jié)點(diǎn)之間需要進(jìn)行頻繁的通信來協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)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(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)交換量B.提高網(wǎng)絡(luò)帶寬C.采用更高效的通信協(xié)議D.增加節(jié)點(diǎn)的數(shù)量6、在分布式數(shù)據(jù)庫中，以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性和可用性的權(quán)衡，哪一項(xiàng)是合理的？（）A.在高并發(fā)場景下，優(yōu)先保證數(shù)據(jù)一致性，犧牲一定的可用性B.對于關(guān)鍵業(yè)務(wù)，始終保證數(shù)據(jù)的可用性，允許一定程度的數(shù)據(jù)不一致C.數(shù)據(jù)一致性和可用性同等重要，不應(yīng)進(jìn)行權(quán)衡D.根據(jù)業(yè)務(wù)需求靈活調(diào)整一致性和可用性的優(yōu)先級7、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了保證數(shù)據(jù)的一致性和可用性，通常會采用某種一致性協(xié)議。假設(shè)采用了Paxos協(xié)議，當(dāng)多個節(jié)點(diǎn)同時提出修改某個數(shù)據(jù)的請求時，Paxos協(xié)議是如何確保只有一個請求被成功執(zhí)行的？（）A.通過選舉一個領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)來決定執(zhí)行哪個請求B.根據(jù)請求到達(dá)的先后順序進(jìn)行處理C.隨機(jī)選擇一個請求進(jìn)行處理D.通過投票機(jī)制，獲得多數(shù)節(jié)點(diǎn)支持的請求被執(zhí)行8、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，當(dāng)新的站點(diǎn)需要加入系統(tǒng)時，數(shù)據(jù)的重新分布和平衡是一個重要的操作。假設(shè)系統(tǒng)采用了自動數(shù)據(jù)平衡機(jī)制，以下哪個因素對于確定數(shù)據(jù)遷移的量和方向起著關(guān)鍵作用？（）A.新站點(diǎn)的存儲容量和性能B.現(xiàn)有站點(diǎn)的數(shù)據(jù)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)帶寬C.數(shù)據(jù)的訪問模式和熱點(diǎn)分布D.以上因素都起著關(guān)鍵作用9、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)由多個地理上分布的數(shù)據(jù)中心組成，每個數(shù)據(jù)中心都有自己的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和存儲設(shè)備。系統(tǒng)采用了數(shù)據(jù)分片技術(shù)，將數(shù)據(jù)按照某種規(guī)則分布到不同的數(shù)據(jù)中心。現(xiàn)在需要對一個大型數(shù)據(jù)表進(jìn)行查詢操作，該表的部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲在本地?cái)?shù)據(jù)中心，部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲在遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心。以下關(guān)于數(shù)據(jù)查詢過程中的網(wǎng)絡(luò)延遲和數(shù)據(jù)傳輸量的考慮，哪一個說法是最準(zhǔn)確的？（）A.由于網(wǎng)絡(luò)延遲的存在，應(yīng)盡量減少從遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心獲取數(shù)據(jù)的次數(shù)，即使這意味著在本地?cái)?shù)據(jù)中心進(jìn)行更復(fù)雜的計(jì)算和處理B.為了減少數(shù)據(jù)傳輸量，應(yīng)該只從遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心獲取關(guān)鍵的索引信息，然后在本地?cái)?shù)據(jù)中心根據(jù)這些索引進(jìn)行數(shù)據(jù)篩選和提取C.網(wǎng)絡(luò)延遲對于數(shù)據(jù)查詢的影響可以忽略不計(jì)，重點(diǎn)應(yīng)放在優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸量上，即盡可能一次性獲取所有需要的數(shù)據(jù)，而不管其存儲位置D.為了平衡網(wǎng)絡(luò)延遲和數(shù)據(jù)傳輸量，應(yīng)該根據(jù)數(shù)據(jù)的大小和查詢的復(fù)雜程度動態(tài)決定從遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心獲取數(shù)據(jù)的量和頻率10、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)查詢是一個常見的操作。以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)查詢的描述中，錯誤的是？（）A.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)查詢需要考慮數(shù)據(jù)的分布情況和網(wǎng)絡(luò)延遲等因素，以優(yōu)化查詢性能B.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)查詢可以使用SQL語言進(jìn)行，也可以使用特定的分布式查詢語言C.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)查詢可以通過將查詢分解成多個子查詢并在不同節(jié)點(diǎn)上并行執(zhí)行來提高效率D.分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)查詢結(jié)果總是與集中式數(shù)據(jù)庫中的查詢結(jié)果完全一致11、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)跨節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)操作，以下哪種技術(shù)經(jīng)常被使用？（）A.分布式索引B.全局鎖C.數(shù)據(jù)遷移D.本地計(jì)算12、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)一致性的維護(hù)是一個關(guān)鍵問題。假設(shè)系統(tǒng)采用了最終一致性模型，即在一段時間后所有副本的數(shù)據(jù)會達(dá)到一致。以下哪種應(yīng)用場景可能不太適合使用最終一致性模型？（）A.在線購物系統(tǒng)，需要實(shí)時準(zhǔn)確地顯示庫存數(shù)量B.社交媒體平臺，用戶發(fā)布的動態(tài)信息的一致性要求不高C.日志分析系統(tǒng)，對數(shù)據(jù)的實(shí)時一致性要求相對較低D.天氣預(yù)報(bào)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的更新頻率較低且對一致性的要求不太嚴(yán)格13、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，以下哪種設(shè)計(jì)原則是重要的？（）A.微服務(wù)架構(gòu)B.解耦和模塊化C.無狀態(tài)服務(wù)和彈性伸縮D.以上都是14、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的查詢效率，采用了索引和緩存相結(jié)合的技術(shù)。以下關(guān)于索引和緩存的協(xié)同工作，哪一種方式是最需要優(yōu)化的？（）A.當(dāng)索引發(fā)生變化時，及時更新緩存中的相關(guān)數(shù)據(jù)B.根據(jù)查詢的頻率和數(shù)據(jù)的熱度，動態(tài)調(diào)整索引和緩存的策略C.確保緩存中的數(shù)據(jù)與索引的一致性，避免查詢結(jié)果的錯誤D.以上三個方面都需要優(yōu)化，以充分發(fā)揮索引和緩存的作用15、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的一致性和可靠性，以下哪種數(shù)據(jù)復(fù)制方式是比較常用的？（）A.主從復(fù)制和對等復(fù)制相結(jié)合B.鏈?zhǔn)綇?fù)制C.多主復(fù)制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）詳細(xì)描述分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式查詢的分布式緩存一致性維護(hù)策略，分析如何確保緩存數(shù)據(jù)的一致性和有效性。2、（本題5分）闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)遷移的風(fēng)險(xiǎn)評估和應(yīng)對策略，分析如何降低數(shù)據(jù)遷移過程中的風(fēng)險(xiǎn)。3、（本題5分）解釋在分布式環(huán)境下，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的容量規(guī)劃和資源預(yù)測，分析如何滿足未來業(yè)務(wù)增長的需求。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的復(fù)制技術(shù)對于提高數(shù)據(jù)的可用性和可靠性至關(guān)重要。請?jiān)敿?xì)論述數(shù)據(jù)復(fù)制的類型，如主從復(fù)制、對等復(fù)制等，研究復(fù)制過程中的數(shù)據(jù)一致性維護(hù)、沖突解決機(jī)制以及如何優(yōu)化復(fù)制性能，同時分析復(fù)制技術(shù)在應(yīng)對節(jié)點(diǎn)故障和網(wǎng)絡(luò)延遲時的作用。2、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，如何處理復(fù)雜的查詢和分析需求是一個挑戰(zhàn)。論述復(fù)雜查詢的優(yōu)化方法，如子查詢優(yōu)化、連接操作優(yōu)化等，分析如何利用分布式計(jì)算資源提高復(fù)雜查詢的執(zhí)行效率，并探討如何支持實(shí)時分析和大數(shù)據(jù)量的分析任務(wù)。3、（本題5分）探討分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分布的負(fù)載預(yù)測和均衡策略，分析如何根據(jù)歷史負(fù)載數(shù)據(jù)預(yù)測未來的負(fù)載情況，以及如何基于預(yù)測結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分布的調(diào)整和負(fù)載均衡。4、（本題5分）詳細(xì)論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)清理策略的自動化實(shí)現(xiàn)，分析如何根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則自動執(zhí)行數(shù)據(jù)清理操作，提高管理效率。5、（本題5分）隨著分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)的性能監(jiān)控和調(diào)優(yōu)變得更加復(fù)雜。請全面論述性能監(jiān)控和調(diào)優(yōu)的方法和技術(shù)，分析如何建立全面的性能指標(biāo)體系，及時發(fā)現(xiàn)性能瓶頸并進(jìn)行有效的調(diào)優(yōu)。四、綜合應(yīng)用題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某物流企業(yè)需要對歷史物流數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建專門的分布式數(shù)據(jù)倉庫。規(guī)劃數(shù)據(jù)倉庫的架構(gòu)和數(shù)據(jù)攝入流程，支持復(fù)雜的分析查詢。2、（本題10分）某社交網(wǎng)絡(luò)平臺擁有海量的用戶數(shù)據(jù)，包括用戶的個人資料、好