湖北交通职业技术学院《分布式系统》2024-2025学年第一学期期末试卷

装订线装订线PAGE2第1页，共3页湖北交通职业技术学院《分布式系统》2024-2025学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、某分布式数据库系统中的一个节点发生了硬件故障，导致该节点上的数据暂时不可用。为了尽快恢复服务，以下哪种方法是首先应该采取的？（）A.启动备用节点B.修复故障节点C.从其他节点恢复数据D.暂停所有服务，等待故障解决2、假设一个分布式数据库系统用于管理一个大型企业的人力资源数据，包括员工信息、考勤记录等。由于企业的组织架构调整和人员流动频繁，数据的模式变更成为一个常见需求。以下关于数据模式变更的处理，哪一项是最关键的？（）A.尽量减少模式变更的频率，以降低对系统的影响B.在模式变更前进行充分的测试和验证C.采用在线模式变更技术，减少系统的停机时间D.及时通知所有相关的应用程序和用户，做好应对变更的准备3、在分布式数据库系统中，数据压缩技术可以节省存储空间。以下关于数据压缩的说法，错误的是（）A.无损压缩不会丢失数据信息B.有损压缩能获得更高的压缩比C.数据压缩会增加查询处理的复杂度D.所有数据都适合进行压缩4、在分布式数据库的性能优化中，以下哪个方面对于减少网络开销的效果最明显？（）A.压缩数据传输B.减少数据的重复传输C.提高网络传输速度D.增加网络带宽5、某分布式数据库系统需要与多个外部系统进行数据集成，以下哪种方式能够最大程度地降低数据集成的复杂性和风险？（）A.使用统一的数据格式和接口规范B.为每个外部系统开发独立的数据转换模块C.建立中间数据仓库进行数据整合D.以上方式的结合6、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7、对于分布式数据库中的数据加密，以下哪种加密算法在安全性和性能之间取得较好的平衡？（）A.AESB.RSAC.DESD.3DES8、在分布式数据库中，处理数据倾斜问题是一个关键。以下关于数据倾斜的解决方法，错误的是（）A.对数据进行重新分区B.增加副本数量C.使用更强大的硬件来处理倾斜节点D.数据倾斜无法解决，只能尽量避免9、在一个分布式数据库系统中，为了提高系统的容错能力，通常会采用副本技术。假设某个数据项有三个副本分别存储在不同的节点上，如果其中一个副本所在的节点发生故障，系统会如何处理以保证数据的可用性？（）A.立即从其他正常节点复制一个新的副本B.等待故障节点恢复，然后同步数据C.使用其他两个副本提供服务，并在后台修复故障副本D.暂停对该数据项的访问，直到故障副本修复10、假设一个分布式数据库系统中的部分节点位于不同的时区，在处理时间相关的数据时，以下哪种方法能够避免时区带来的问题？（）A.在数据库中统一使用一个标准时区B.根据节点所在的时区进行处理C.将时间转换为UTC时间进行存储和处理D.以上都不是11、分布式数据库系统中的事务隔离级别决定了事务之间的可见性和并发程度。假设一个分布式在线预订系统，同时有多个用户进行预订操作。以下关于事务隔离级别的描述，不正确的是：（）A.读未提交隔离级别允许一个事务读取另一个未提交事务的数据，可能导致脏读问题B.读已提交隔离级别保证一个事务只能读取已经提交的数据，避免了脏读，但可能存在不可重复读问题C.可重复读隔离级别在一个事务内多次读取的数据是一致的，避免了不可重复读，但可能存在幻读问题D.串行化隔离级别提供了最高的隔离性，完全避免了脏读、不可重复读和幻读问题，但系统并发性能最差。因此，在任何情况下都不应该选择串行化隔离级别，而应优先选择低隔离级别以提高并发性能12、在分布式数据库系统中，数据的一致性协议对于保证数据的一致性至关重要。假设一个分布式供应链管理系统，多个节点同时更新库存和订单信息。以下关于数据一致性协议的描述，哪一项是不准确的？（）A.Paxos协议是一种常见的数据一致性协议，通过多数派的同意来达成数据的一致性B.Raft协议是一种相对简单易懂的数据一致性协议，适用于大多数分布式系统C.数据一致性协议只需要在节点之间进行通信和协调，不需要考虑网络延迟和故障D.不同的数据一致性协议在性能、复杂性和容错性方面各有优缺点，需要根据系统需求进行选择13、在一个分布式数据库系统中，为了提高系统的容错能力，采用了副本机制。然而，副本之间的数据同步可能会导致一定的性能开销。以下关于副本数量和同步策略的选择，哪一种是最合理的？（）A.增加副本数量，频繁进行数据同步，以提高容错能力B.减少副本数量，降低同步频率，以减少性能开销C.根据数据的重要性和系统的性能要求，平衡副本数量和同步策略D.固定副本数量和同步策略，不根据实际情况进行调整14、在一个分布式数据库系统中，节点之间的通信协议对于系统的性能和可靠性有着重要作用。假设一个分布式科研数据共享平台，节点之间需要频繁传输大量的实验数据和元数据。以下哪种通信协议能够提供高效、可靠的数据传输，同时支持复杂的消息交互？（）A.TCP/IP协议B.HTTP协议C.AMQP协议D.WebSocket协议15、当需要在分布式数据库中进行大规模数据的批量导入时，以下哪种方式效率更高？（）A.逐个节点导入B.并行导入C.先导入一个节点再复制D.使用第三方工具16、在一个大规模的分布式数据库系统中，数据分片是一种常见的策略。假设将一个大型销售数据库按照地区进行分片，分别存储在不同的服务器上。现在需要查询某个特定时间段内全国的销售总额，以下哪种查询处理方式可能会导致较高的计算复杂度和较长的响应时间？（）A.分别在每个地区的分片上执行查询，然后将结果汇总B.将查询任务分配到多个服务器上并行执行，最后整合结果C.先在一个分片上进行初步查询，然后根据结果在其他分片上进一步查询D.将所有数据集中到一个服务器上进行统一查询17、当需要在分布式数据库中实现复杂的关联查询时，以下哪种技术可以提高查询的性能？（）A.索引合并B.哈希连接C.嵌套循环连接D.排序合并连接18、某分布式数据库系统中的一个节点出现了网络分区的情况，为了保证系统的可用性，以下哪种策略是可以采用的？（）A.暂停该节点的服务B.让该节点继续提供服务，但限制某些操作C.切换到其他正常节点提供服务D.以上都不是19、在一个分布式数据库系统中，数据分布在多个不同的站点上。假设站点A存储了部分客户信息，站点B存储了订单信息，站点C存储了产品信息。当需要查询某个客户的所有订单及所购买产品的详细信息时，以下哪种处理方式可能会面临较大的网络开销和数据同步问题？（）A.将查询请求发送到每个站点，分别获取数据后在本地进行整合B.在一个中心站点集中获取所有站点的数据，然后进行处理C.先在站点A获取客户信息，根据关联关系逐步从其他站点获取相关数据D.使用分布式事务处理，确保数据的一致性和完整性20、在分布式数据库系统中，以下哪种数据加密方式能够在保证数据安全的同时对性能影响较小？（）A.全盘加密B.字段级加密C.传输加密D.以上都不是21、分布式数据库系统中的负载均衡旨在均匀分配系统资源和工作负载。假设系统中有多个数据节点处理查询请求，当某个节点的负载突然增加时，以下哪种负载均衡策略能够最快地将部分请求分配到其他负载较轻的节点？（）A.基于随机的请求分配策略B.根据节点的当前负载比例进行动态分配C.优先分配给性能最强的节点D.按照请求的类型和数据分布，定向分配到特定的节点22、在一个分布式数据库系统中，为了实现跨节点的事务处理，需要解决分布式事务的协调和一致性问题。以下关于分布式事务的处理方式，哪一种是最复杂但能够提供最强一致性保证的？（）A.两阶段提交协议B.三阶段提交协议C.基于补偿的事务处理D.最终一致性事务处理23、在分布式数据库系统中，数据分布的策略有多种。以下关于数据分片的描述，错误的是（）A.水平分片是将数据按照行进行划分B.垂直分片是将数据按照列进行划分C.混合分片是水平分片和垂直分片的组合D.数据分片后，每个分片必须存储在不同的物理节点上24、分布式数据库系统中的安全认证和授权机制是保障数据安全的重要手段。假设有一个分布式企业资源规划系统，存储了企业的敏感信息。以下关于安全认证和授权的描述，不正确的是：（）A.身份认证可以通过用户名和密码、数字证书、生物识别等方式实现，确保用户的合法性B.授权机制用于规定用户或角色对数据的访问权限，如读取、写入、删除等C.单点登录技术可以使用户在访问多个系统时只需要进行一次认证，提高了用户体验和安全性D.一旦用户通过了认证和授权，就可以无限制地访问系统中的所有数据，不需要进行任何额外的访问控制25、在分布式数据库系统中，事务的并发控制对于数据的正确性至关重要。假设一个在线订票系统，多个用户同时尝试预订同一车次的有限车票。为了避免并发冲突导致的数据错误，以下哪种并发控制机制最为有效？（）A.两阶段锁协议B.多版本并发控制C.乐观并发控制D.基于时间戳的并发控制二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细描述分布式数据库中的分布式查询的并行执行策略，分析如何充分利用分布式计算资源提高查询效率。2、（本题5分）论述分布式数据库中的数据一致性验证工具和技术，定期对数据一致性进行检查和验证。3、（本题5分）解释在分布式数据库中，如何处理数据的分布式存储中的数据预取和缓存预热策略，分析如何提高数据访问的响应速度。4、（本题5分）在分布式数据库中，数据一致性是关键问题。请阐述强一致性、弱一致性和最终一致性的概念，以及如何根据业务需求选择合适的一致性级别。三、综合应用题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一家金融机构的分布式数据库需要支持反洗钱监测和合规报告生成。请设计数据采集和分析流程，以及相应的监测算法和报告生成工具，确保满足反洗钱法规的要求，同时保证数据的准确性和完整性。2、（本题5分）某智慧城市项目计划建立智能交通系统，需要整合车辆、道路和交通信号等数据，实现实时交通监控和智能调度。请设计分布式数据库来支持智能交通系统，包括数据的采集和传输、交通数据的存储和处理、调度算法的实现和数据的可视化展示，以及如何保障系统在复杂交通场景下的可靠性和实时性。3、（本题5分）一家金融科技公司为预测股票价格走势，对股票交易和财务数据进行机器学习分析。构建在分布式数据库中的机器学习模型训练和预测框架。4、（本题5分）某社交媒体公司为评估话题热度趋势，对话题讨论数据进行趋势分析。探讨在分布式数据库支持下的趋势分析算法和数据可视化方式。5、（本题5分）某物流企业的分布式数据库需要支持物流配送路径的实时优化和调整。请分析如何结合实时交通数据和订单信息，优化配送路径，提高配送效率，同时保证数据的一致性和可靠性。四、论述题（本大题共3个小题，共