系统架构师考试题库

2026年系统架构师考试题库一、单选题（共10题，每题2分）1.题干：在构建一个高可用性的电子商务平台时，架构师需要考虑多种容灾方案。以下哪种方案最适合处理区域性灾难（如地震、火灾）导致的服务中断？A.主备备份（Active-StandbyBackup）B.多地域多活（Multi-RegionActive-Active）C.磁盘镜像（DiskMirroring）D.数据库复制（DatabaseReplication）答案：B2.题干：某金融机构需要处理每秒1000笔的交易请求，并对延迟要求严格控制在毫秒级。以下哪种架构模式最适合该场景？A.微服务架构（MicroservicesArchitecture）B.TSO架构（TotalOrderService）C.CQRS架构（CommandQueryResponsibilitySegregation）D.Event-Driven架构（事件驱动架构）答案：B3.题干：在云原生应用设计中，哪种技术最能体现"容器化一切"的理念？A.虚拟机（VirtualMachine）B.Docker容器（DockerContainer）C.KVM（Kernel-basedVirtualMachine）D.VMware（VMware）答案：B4.题干：某跨国企业需要建立全球统一的数据管理平台，同时满足不同地区的合规要求（如GDPR、CCPA）。以下哪种架构最能满足该需求？A.数据湖（DataLake）B.全球分布式数据库（GlobalDistributedDatabase）C.数据仓库（DataWarehouse）D.数据网关（DataGateway）答案：B5.题干：在微服务架构中，服务间通信最常用的协议是？A.HTTP/HTTPSB.FTPC.SMTPD.Telnet答案：A6.题干：某电商平台需要处理用户上传的短视频，对存储和访问速度要求较高。以下哪种存储方案最适合？A.分布式文件系统（如HDFS）B.对象存储（如AmazonS3）C.关系型数据库（如MySQL）D.内存数据库（如Redis）答案：B7.题干：在分布式系统中，解决分布式事务最常用的方法是？A.2PC（两阶段提交）B.TCC（Try-Confirm-Cancel）C.SagaD.以上都是答案：D8.题干：某制造企业需要构建工业互联网平台，实现设备数据的实时采集和分析。以下哪种技术最适合？A.MQTT（MessageQueuingTelemetryTransport）B.CoAP（ConstrainedApplicationProtocol）C.HTTP/2D.WebSocket答案：A9.题干：在系统安全设计中，以下哪种措施最能防御分布式拒绝服务攻击（DDoS）？A.加密传输（Encryption）B.WAF（WebApplicationFirewall）C.双因素认证（2FA）D.VPN（VirtualPrivateNetwork）答案：B10.题干：在系统监控中，哪种指标最能反映系统的整体性能？A.响应时间（ResponseTime）B.吞吐量（Throughput）C.资源利用率（ResourceUtilization）D.误差率（ErrorRate）答案：B二、多选题（共5题，每题3分）1.题干：在构建高可用系统时，架构师需要考虑以下哪些措施？A.负载均衡（LoadBalancing）B.冗余设计（RedundancyDesign）C.自动化恢复（AutomatedRecovery）D.数据备份（DataBackup）E.系统监控（SystemMonitoring）答案：A、B、C、D、E2.题干：微服务架构的优势包括哪些？A.提高开发效率（ImprovedDevelopmentEfficiency）B.增强系统可扩展性（EnhancedScalability）C.降低维护成本（ReducedMaintenanceCosts）D.简化系统设计（SimplifiedSystemDesign）E.增加系统复杂性（IncreasedSystemComplexity）答案：A、B、C3.题干：在云原生架构中，以下哪些技术属于基础组件？A.容器（Container）B.容器编排（ContainerOrchestration）C.服务网格（ServiceMesh）D.微服务（Microservice）E.DevOps（DevelopmentOperations）答案：A、B、C、D4.题干：在大数据系统中，以下哪些技术可用于数据存储？A.Hadoop（Hadoop）B.Spark（Spark）C.Elasticsearch（Elasticsearch）D.MongoDB（MongoDB）E.MySQL（MySQL）答案：A、C、D、E5.题干：在系统安全设计中，以下哪些措施属于纵深防御（DefenseinDepth）策略？A.边界防护（PerimeterProtection）B.内部监控（InternalMonitoring）C.访问控制（AccessControl）D.安全审计（SecurityAuditing）E.数据加密（DataEncryption）答案：A、B、C、D、E三、简答题（共5题，每题5分）1.题干：简述微服务架构与SOA架构的主要区别。答案：微服务架构与SOA（面向服务的架构）的主要区别包括：（1）服务粒度：微服务粒度更细，每个服务通常只完成一项具体功能；SOA服务粒度相对较粗，可能包含多个业务功能。（2）技术异构性：微服务允许使用不同的编程语言和技术栈；SOA通常要求服务使用统一的技术标准。（3）自治性：微服务强调服务的自治性，包括开发、部署和扩展的独立性；SOA服务通常需要更强的协调和管理。（4）部署方式：微服务通常部署在容器中，支持快速迭代和弹性伸缩；SOA服务可能部署在虚拟机或物理服务器上。（5）通信方式：微服务间通信可以是同步或异步的，支持多种协议；SOA通常使用标准协议（如SOAP、REST）。2.题干：简述分布式事务的处理方法及其优缺点。答案：分布式事务的处理方法主要包括：（1）2PC（两阶段提交）：第一阶段是准备阶段，所有参与者准备数据；第二阶段是提交阶段，所有参与者要么都提交，要么都回滚。优点是强一致性，缺点是单点故障风险高、吞吐量低。（2）3PC（三阶段提交）：在2PC基础上增加一个"可以中断"阶段，提高容错性，但实现更复杂。（3）TCC（Try-Confirm-Cancel）：每个操作分为三个阶段，尝试（Try）、确认（Confirm）、取消（Cancel）。优点是灵活性好，缺点是代码复杂度高。（4）Saga：将长事务拆分为一系列本地事务，每个本地事务完成后进行补偿。优点是简单、支持异步处理，缺点是可能出现补偿失败。（5）本地消息表：通过记录事务状态和补偿信息来实现。优点是实现简单，缺点是可能出现数据不一致。优点：-一致性保证：确保分布式系统中多个操作要么全部成功，要么全部失败。-数据一致性：防止出现脏读、幻读等问题。缺点：-性能开销：协调过程需要多次网络通信，影响性能。-单点故障：协调者故障可能导致事务中断。-复杂性：实现和调试难度较大。3.题干：简述云原生架构的核心特征。答案：云原生架构的核心特征包括：（1）容器化：所有应用都打包成容器，实现环境一致性，简化部署和管理。（2）微服务化：应用拆分为多个小型、独立的服务，每个服务可以独立开发、部署和扩展。（3）动态化：利用Kubernetes等容器编排工具实现服务的动态调度、扩缩容和自愈。（4）声明式API：通过声明式配置描述系统状态，系统自动维护期望状态。（5）持续交付：实现快速、可靠的软件交付，支持CI/CD流程。（6）DevOps文化：强调开发与运维的协作，实现快速迭代和持续改进。（7）自动化运维：利用自动化工具实现监控、告警、故障自愈等运维任务。4.题干：简述系统监控的主要指标及其意义。答案：系统监控的主要指标及其意义包括：（1）响应时间（ResponseTime）：系统处理请求所需的时间。反映用户体验和系统性能。（2）吞吐量（Throughput）：单位时间内系统处理的请求数量。反映系统处理能力。（3）资源利用率（ResourceUtilization）：CPU、内存、磁盘、网络等资源的占用率。反映资源使用效率和瓶颈。（4）错误率（ErrorRate）：请求失败的比例。反映系统稳定性和可靠性。（5）并发数（Concurrency）：同时处理请求的数量。反映系统并发处理能力。（6）延迟（Latency）：请求从发出到响应的延迟时间。反映系统实时性。（7）可用性（Availability）：系统正常运行的时间比例。反映系统可靠性。（8）流量（Traffic）：系统接收和发送的数据量。反映系统负载。5.题干：简述数据湖与数据仓库的主要区别。答案：数据湖与数据仓库的主要区别包括：（1）数据结构：-数据湖：存储原始、未处理的数据，保留数据的原始格式。类似文件系统。-数据仓库：存储经过处理和整合的数据，结构化程度高。类似关系数据库。（2）数据类型：-数据湖：支持多种数据类型，包括结构化、半结构化和非结构化数据。-数据仓库：主要存储结构化数据。（3）用途：-数据湖：适用于大数据分析、机器学习等需要原始数据的场景。-数据仓库：适用于业务报表、决策支持等需要经过处理的数据场景。（4）处理方式：-数据湖：通常采用批处理或流处理进行数据分析。-数据仓库：通常采用SQL查询进行数据分析。（5）成本：-数据湖：通常成本较低，使用分布式文件系统。-数据仓库：通常成本较高，需要专业的数据库管理系统。四、设计题（共2题，每题10分）1.题干：设计一个高可用、可扩展的电商平台架构，需要满足以下需求：（1）支持每秒1000笔交易请求（2）要求99.99%的可用性（3）支持全球用户访问，延迟不超过200ms（4）需要支持促销活动时的高并发（5）需要满足PCI-DSS安全标准请简述架构设计思路，包括关键组件和技术选型。答案：电商平台架构设计思路：（1）高可用架构：-采用多地域部署，每个地域部署独立的业务集群，通过全球负载均衡（如AWSGlobalAccelerator、AzureTrafficManager）将流量分发到最近的地域。-每个地域内部采用多副本部署，关键服务（如订单、支付）部署至少3个副本，通过Raft或Paxos协议实现数据一致性。-使用分布式缓存（如RedisCluster）减轻数据库压力，并提高数据访问速度。-部署监控告警系统（如Prometheus+Grafana），实时监控系统状态，故障自动切换。（2）可扩展架构：-采用微服务架构，将业务拆分为多个独立服务（如用户、商品、订单、支付、物流），每个服务可以独立扩展。-使用无状态服务设计，所有服务无状态，便于水平扩展。-使用消息队列（如Kafka、RabbitMQ）解耦服务，实现异步处理，提高吞吐量。-使用容器化技术（如Docker）和容器编排工具（如Kubernetes）实现服务的快速部署和弹性伸缩。（3）全球用户访问：-在每个地域部署CDN（如Cloudflare、Akamai），缓存静态资源，减少用户访问延迟。-使用DNS智能解析，根据用户地理位置将请求转发到最近的服务节点。-对关键API进行本地化改造，支持多语言和多时区。（4）高并发支持：-在促销活动期间，通过限流措施（如令牌桶、漏桶算法）防止系统过载。-使用分布式限流系统（如Sentinel），根据服务状态动态调整限流阈值。-预先进行压力测试，确定系统容量，提前扩容。（5）安全设计：-采用HTTPS加密传输，保护数据安全。-部署WAF（如Cloudflare、AWSWAF）防御DDoS攻击和Web攻击。-对敏感数据（如支付信息）进行加密存储。-实施严格的访问控制策略，采用RBAC（基于角色的访问控制）模型。-定期进行安全审计和渗透测试，确保符合PCI-DSS标准。2.题干：设计一个工业互联网平台架构，需要满足以下需求：（1）支持百万级工业设备的实时数据采集（2）支持设备数据的存储和分析（3）需要支持远程设备控制（4）需要满足工业安全标准（如IEC62443）（5）需要支持设备生命周期管理请简述架构设计思路，包括关键组件和技术选型。答案：工业互联网平台架构设计思路：（1）数据采集架构：-采用多协议适配器（如MQTT、CoAP、OPCUA），支持多种工业设备协议（如Modbus、Profibus）。-使用边缘计算网关（如AWSGreengrass、AzureIoTEdge）在设备端进行数据