2024年系统架构设计师考试难点归纳试题及答案

2024年系统架构设计师考试难点归纳试题及答案姓名：____________________

一、多项选择题（每题2分，共20题）

1.下列哪些技术属于云计算的核心技术？

A.虚拟化

B.分布式存储

C.软件定义网络

D.数据库

2.以下哪项不是微服务架构的优点？

A.模块化设计

B.良好的伸缩性

C.系统易于维护

D.系统整体性能提升

3.在分布式系统中，以下哪些组件属于数据一致性保证的技术？

A.分布式锁

B.分布式缓存

C.分布式事务

D.分布式存储

4.以下哪些是数据库事务的特性？

A.原子性

B.一致性

C.可持久性

D.可串行化

5.以下哪些是负载均衡的常见算法？

A.轮询算法

B.加权轮询算法

C.最少连接算法

D.随机算法

6.以下哪些是容器编排工具？

A.Docker

B.Kubernetes

C.Mesos

D.DockerSwarm

7.以下哪些是服务发现技术的实现方式？

A.DNS

B.配置中心

C.API网关

D.代理服务器

8.以下哪些是容器镜像的常用格式？

A.DockerImage

B.rktImage

C.OCIImage

D.VMImage

9.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的资源对象？

A.Pod

B.Service

C.Deployment

D.Ingress

10.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的调度策略？

A.最小化资源使用

B.最大节点数

C.最小化延迟

D.最小化CPU使用

11.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的网络模型？

A.默认网络模型

B.虚拟网络模型

C.透明代理模型

D.容器本地网络模型

12.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的存储模型？

A.本地存储

B.分布式存储

C.云存储

D.临时存储

13.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的安全模型？

A.集中式安全

B.基于角色的访问控制

C.基于标签的安全

D.基于网络策略的安全

14.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的监控工具？

A.Prometheus

B.Grafana

C.ELKStack

D.Zabbix

15.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的日志收集工具？

A.Fluentd

B.Logstash

C.Filebeat

D.Log4j

16.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的配置管理工具？

A.Ansible

B.Terraform

C.Helm

D.Kustomize

17.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的持续集成和持续部署工具？

A.Jenkins

B.GitLabCI/CD

C.CircleCI

D.TravisCI

18.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的服务网格技术？

A.Envoy

B.Linkerd

C.Istio

D.Knative

19.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的云服务提供商？

A.AWS

B.Azure

C.GoogleCloud

D.AlibabaCloud

20.以下哪些是容器编排工具Kubernetes中的资源管理器？

A.kubelet

B.controller-manager

C.scheduler

D.api-server

二、判断题（每题2分，共10题）

1.NoSQL数据库支持事务处理，类似于传统的关系型数据库。

2.RESTfulAPI是一种基于HTTP协议的轻量级架构风格。

3.分布式系统中的每个组件都应该独立运行，互不干扰。

4.负载均衡器的主要作用是提高系统的可用性和响应速度。

5.容器镜像包含了容器运行时所需的所有依赖和配置。

6.Kubernetes中的Deployment资源可以保证Pod的副本数量始终与期望的数量一致。

7.Helm是Kubernetes的包管理器，用于简化Kubernetes应用程序的部署和管理。

8.ServiceMesh的主要目的是为了解决服务间通信的安全性和性能问题。

9.Prometheus和Grafana是Kubernetes系统中常用的监控和可视化工具。

10.在容器编排中，Pod是Kubernetes中最基本的调度单元。

三、简答题（每题5分，共4题）

1.简述微服务架构与单体架构的主要区别。

2.解释什么是CQRS（CommandQueryResponsibilitySegregation）模式，并说明其在系统设计中的作用。

3.描述CAP定理和BASE定理，并解释它们在分布式系统设计中的意义。

4.说明如何使用Kubernetes中的滚动更新（RollingUpdate）策略来更新服务。

四、论述题（每题10分，共2题）

1.论述在构建大规模分布式系统时，如何平衡系统的高可用性、高性能和可扩展性。

2.分析在微服务架构中，服务拆分粒度过细和过粗可能带来的问题，并提出相应的解决方案。

试卷答案如下：

一、多项选择题（每题2分，共20题）

1.ABC

解析思路：云计算的核心技术包括虚拟化、分布式存储和软件定义网络，数据库虽然重要但不是云计算的核心技术。

2.D

解析思路：微服务架构的优点包括模块化设计、良好的伸缩性和系统易于维护，系统整体性能提升并不是微服务架构的固有优点。

3.ABC

解析思路：分布式锁、分布式缓存和分布式事务都是用于保证数据一致性的技术。

4.ABCD

解析思路：数据库事务的四个特性包括原子性、一致性、可持久性和可串行化。

5.ABCD

解析思路：轮询算法、加权轮询算法、最少连接算法和随机算法都是常见的负载均衡算法。

6.ABCD

解析思路：Docker、Kubernetes、Mesos和DockerSwarm都是容器编排工具。

7.ABC

解析思路：DNS、配置中心和API网关都是服务发现技术的实现方式。

8.ABC

解析思路：DockerImage、rktImage和OCIImage都是容器镜像的常用格式。

9.ABCD

解析思路：Pod、Service、Deployment和Ingress都是Kubernetes中的资源对象。

10.ABC

解析思路：最小化资源使用、最大节点数和最小化延迟都是Kubernetes中的调度策略。

11.ABCD

解析思路：默认网络模型、虚拟网络模型、透明代理模型和容器本地网络模型都是Kubernetes中的网络模型。

12.ABCD

解析思路：本地存储、分布式存储、云存储和临时存储都是Kubernetes中的存储模型。

13.ABCD

解析思路：集中式安全、基于角色的访问控制、基于标签的安全和基于网络策略的安全都是Kubernetes中的安全模型。

14.ABC

解析思路：Prometheus、Grafana和ELKStack都是Kubernetes系统中常用的监控和可视化工具。

15.ABC

解析思路：Fluentd、Logstash和Filebeat都是Kubernetes中的日志收集工具。

16.ABCD

解析思路：Ansible、Terraform、Helm和Kustomize都是Kubernetes中的配置管理工具。

17.ABCD

解析思路：Jenkins、GitLabCI/CD、CircleCI和TravisCI都是Kubernetes中的持续集成和持续部署工具。

18.ABCD

解析思路：Envoy、Linkerd、Istio和Knative都是Kubernetes中的服务网格技术。

19.ABCD

解析思路：AWS、Azure、GoogleCloud和AlibabaCloud都是Kubernetes中的云服务提供商。

20.ABCD

解析思路：kubelet、controller-manager、scheduler和api-server都是Kubernetes中的资源管理器。

二、判断题（每题2分，共10题）

1.×

解析思路：NoSQL数据库不支持传统关系型数据库的事务处理特性。

2.√

解析思路：RESTfulAPI是一种基于HTTP协议的轻量级架构风格，主要用于构建Web服务。

3.√

解析思路：分布式系统中的每个组件应该独立运行，以减少依赖和增强系统的健壮性。

4.√

解析思路：负载均衡器通过分发请求到多个服务器，提高系统的可用性和响应速度。

5.√

解析思路：容器镜像包含了容器运行时所需的所有依赖和配置，确保容器的一致性和可移植性。

6.√

解析思路：Deployment资源确保Pod的副本数量始终与期望的数量一致，实现无状态的滚动更新。

7.√

解析思路：Helm是Kubernetes的包管理器，简化了Kubernetes应用程序的部署和管理。

8.√

解析思路：ServiceMesh旨在解决服务间通信的安全性和性能问题，如服务发现、负载均衡和故障转移。

9.√

解析思路：Prometheus和Grafana是Kubernetes系统中常用的监控和可视化工具，用于收集和展示系统指标。

10.√

解析思路：Pod是Kubernetes中最基本的调度单元，包含一组容器和相关的配置。

三、简答题（每题5分，共4题）

1.微服务架构与单体架构的主要区别包括：

-模块化：微服务架构将应用程序拆分为多个独立的服务，而单体架构是单一的、紧密耦合的应用程序。

-独立部署：微服务可以独立部署和扩展，而单体架构的部署和扩展通常需要重新部署整个应用程序。

-数据库：微服务通常使用独立数据库，而单体架构可能使用共享数据库。

-语言和框架：微服务可以使用不同的语言和框架，而单体架构通常使用相同的语言和框架。

2.CQRS（CommandQueryResponsibilitySegregation）模式是一种设计模式，它将命令和查询操作分离到不同的服务中。作用包括：

-提高系统的可伸缩性：通过分离命令和查询，可以针对不同的操作进行独立的优化和扩展。

-提高系统的可维护性：分离操作可以使得每个服务更加专注，易于理解和维护。

-提高系统的性能：查询操作可以针对特定的数据模型进行优化，提高查询效率。

3.CAP定理和BASE定理是分布式系统设计中的重要概念：

-CAP定理：在分布式系统中，一致性（Consistency）、可用性（Availability）和分区容错性（Partitiontolerance）三者最多只能同时满足两项。

-BASE定理：BASE是基本可用（BasicallyAvailable）、软状态（Softstate）和最终一致性（Eventualconsistency）的缩写，它提出在分布式系统中，可以牺牲一致性来换取可用性和分区容错性。

4.使用Kubernetes中的滚动更新（RollingUpdate）策略更新服务的方法包括：

-定义Deployment资源：在Deployment资源中指定Pod的副本数量和更新的策略。

-应用更新：通过修改Deployment资源中的Pod模板来应用更新，Kubernetes会自动创建新的Pod并逐步替换旧的Pod。

-监控更新：通过查看Deployment的状态和Pod的日志来监控更新的过程，确保更新顺利进行。

四、论述题（每题10分，共2题）

1.在构建大规模分布式系统时，平衡高可用性、高性能和可扩展性的方法包括：

-高可用性：通过设计冗