科尔沁艺术职业学院《分布式系统技术》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页科尔沁艺术职业学院《分布式系统技术》

2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在分布式数据库的架构设计中，需要考虑系统的扩展性和容错性。假设有一个分布式在线教育平台的数据库，随着用户数量的不断增加，需要能够方便地添加新的节点来扩展系统。以下哪种架构设计能够较好地满足这一需求？（）A.主从架构，主节点负责全局控制B.对等架构，所有节点功能相同C.层次架构，按照业务逻辑分层D.星型架构，中心节点协调工作2、在分布式数据库中，当需要进行跨节点的关联操作时，以下哪种方法可以提高性能？（）A.提前在各节点进行数据预处理B.减少关联条件C.避免跨节点关联D.以上都是3、分布式数据库中的数据仓库是一种用于存储和分析大量数据的数据库系统。以下关于分布式数据仓库的描述中，错误的是？（）A.分布式数据仓库可以将数据存储在多个节点上，以提高存储容量和查询性能B.分布式数据仓库需要解决数据的一致性、完整性和可用性等问题，以确保数据的质量C.分布式数据仓库可以使用分布式计算技术来进行数据分析和处理，提高效率D.分布式数据仓库只适用于大型企业和组织，对于小型企业和个人用户来说不适用4、考虑一个分布式数据库系统，其中部分节点的存储空间即将耗尽。为了避免数据丢失和系统性能下降，以下哪种策略是首先应该考虑实施的？（）A.立即购买新的存储设备来扩展节点的存储空间B.将部分数据迁移到其他有足够存储空间的节点C.对数据进行归档和清理，删除不再需要的历史数据D.对数据进行压缩，以节省存储空间5、在分布式数据库的查询处理中，以下哪种技术可以提高复杂查询的执行效率？（）A.并行计算B.索引优化C.数据预取D.以上都是6、在一个分布式数据库系统中，为了提高查询的响应时间，采用了缓存机制。然而，由于数据的更新，缓存中的数据可能会过时。以下关于缓存一致性的处理策略，哪一种是最有效的？（）A.每次查询时都检查缓存数据的有效性，若过时则重新从数据库获取B.设定一个固定的时间间隔，定期更新缓存数据C.当数据库中的数据被更新时，立即通知并更新相关的缓存数据D.根据数据的访问频率和重要性，动态调整缓存更新的策略7、在分布式数据库的环境下，以下哪种数据迁移方式对业务的影响最小？（）A.在线迁移B.离线迁移C.部分迁移D.全部迁移8、分布式数据库系统中的事务管理面临着诸多挑战。假设一个事务需要同时更新位于不同站点上的数据，以下哪种情况可能会导致事务执行失败或出现不一致的结果？（）A.其中一个站点在事务执行过程中发生短暂的网络中断B.不同站点的数据库管理系统版本不一致C.事务中的操作违反了某些站点的数据完整性约束D.以上情况都可能导致事务执行失败或出现不一致的结果9、分布式数据库中的一致性问题至关重要。以下哪种一致性级别要求所有节点在同一时刻看到相同的数据？（）A.强一致性B.弱一致性C.最终一致性D.以上都不是10、对于分布式数据库中的查询路由，以下哪种策略能够根据网络状况动态选择最优路径？（）A.基于负载均衡的路由B.基于网络距离的路由C.随机路由D.固定路由11、某分布式数据库系统中的一个节点出现了性能瓶颈，导致处理请求的响应时间明显增加。为了解决这个问题，以下哪种方法最为直接有效？（）A.升级该节点的硬件配置B.优化该节点上的数据存储结构C.将部分数据迁移到其他节点D.增加该节点的副本数量12、在一个分布式数据库系统中，数据的分布和存储策略会直接影响系统的性能和可扩展性。当数据量快速增长且业务需求不断变化时，以下哪种数据分布策略能够更好地适应这种情况？（）A.基于数据值的范围分布B.随机分布C.基于数据的哈希值分布D.按照业务模块进行分布13、某分布式数据库系统由多个数据中心组成，每个数据中心都有自己独立的数据库服务器和存储设备。系统中的数据按照业务类型进行了分片存储，同时为了保证数据的可靠性，采用了多副本机制。当其中一个数据中心发生网络故障，导致与其他数据中心的通信中断时，以下关于数据一致性和可用性的处理策略，哪一个是最合适的？（）A.暂停所有涉及该数据中心数据的操作，等待网络恢复后再进行处理，以确保数据一致性B.继续在其他正常的数据中心进行操作，对于涉及故障数据中心的请求返回错误信息C.利用多副本机制，在其他正常的数据中心中查找相同数据进行操作，待故障恢复后再进行数据同步D.降低数据一致性要求，允许在一定时间内的数据差异，优先保证系统的可用性14、考虑一个需要支持高并发读操作的分布式数据库系统，以下哪种缓存策略能够有效地提高系统性能？（）A.本地缓存和分布式缓存相结合B.只读缓存和读写缓存相结合C.基于热点数据的缓存更新策略D.以上都是15、在一个分布式数据库系统中，当进行数据迁移或节点扩展时，需要重新平衡数据的分布。以下哪种数据重分布策略在尽量减少数据移动和对系统性能影响的同时，能够有效地实现数据的均衡分布？（）A.基于哈希的重分布，根据新的哈希函数重新计算数据的存储位置，然后一次性移动数据B.基于范围的重分布，按照新的范围划分重新分配数据，逐步移动数据C.基于副本的重分布，增加或减少副本的数量和位置来实现数据的平衡，无需移动原始数据D.结合以上多种策略，根据数据的特点和系统的负载情况，分阶段进行数据重分布二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）请说明分布式数据库中的数据归档和清理策略，考虑数据的时效性、存储空间和查询需求，制定合理的数据归档和清理方案。2、（本题5分）解释在分布式环境下，如何进行数据库的性能监控和诊断工具的选择和使用，分析如何利用工具准确诊断性能问题。3、（本题5分）请说明在分布式环境下如何进行数据库的查询计划缓存共享和复用，提高查询处理的效率。4、（本题5分）论述分布式数据库中的数据一致性恢复策略，在发生故障或数据不一致时快速恢复系统到一致状态。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述分布式数据库系统中的负载均衡技术，研究如何动态地将工作负载分配到各个节点上，以避免出现热点节点和提高系统的整体响应能力。2、（本题5分）深入探讨在分布式数据库系统中，基于数据复制的容灾备份方案设计，分析如何通过数据复制实现异地容灾，保证业务的连续性。3、（本题5分）分布式数据库系统中的分布式查询处理优化是提高系统效率的核心问题之一。请全面论述分布式查询处理的优化技术，如基于代价的查询重写、分布式连接优化、子查询处理等，分析在不同分布式架构和数据分布情况下的优化策略，探讨如何利用并行计算和分布式计算资源加速查询处理，以及如何通过优化器的智能决策提高查询性能。4、（本题5分）详细论述分布式数据库系统中的数据存储加密技术，包括对称加密和非对称加密的应用，分析加密对数据存储和查询性能的影响。5、（本题5分）在大数据时代，分布式数据库系统需要与大数据处理框架进行集成。论述分布式数据库系统与Hadoop、Spark等大数据处理框架的集成方式和应用场景，分析集成过程中的数据迁移、格式转换等问题，并探讨如何实现高效的数据交互和协同处理。四、综合应用题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）某社交媒体公司为检测异常用户行为，对用户活动数据进行异常检测分析。说明在分布式数据库中异常检测算法的应用和数据处理方式。2、（本题10分）一家社交媒体公司的用户数据量急剧增长，现有的集中式数据库无法满足需求。规划将其迁移到分布式数据库架构，详细说明迁移过程中的步骤，包括数据迁移、应用程序改造、测试和上线等，并评估可能遇到的风险和应对措施。3、（本题10分）一家电商企业计划开展社交电商业务，需要整合用户社交关系、购物行为和