2026年IT技术中的架构设计实践试题集

2026年IT技术中的架构设计实践试题集一、单选题（每题2分，共20题）1.在设计高可用分布式系统时，以下哪种架构模式最能有效处理节点故障且不影响整体服务？A.主从架构B.负载均衡架构C.冗余集群架构D.微服务架构2.对于需要严格数据一致性的金融交易系统，以下哪种数据库选型最合适？A.NoSQL数据库（如MongoDB）B.关系型数据库（如PostgreSQL）C.NewSQL数据库（如TiDB）D.内存数据库（如Redis）3.在设计云原生应用时，以下哪个技术最能帮助实现弹性伸缩？A.DockerB.KubernetesC.SpringCloudD.Ansible4.对于跨地域分布式缓存系统，以下哪种策略最能优化延迟？A.全局缓存策略B.一级缓存+二级缓存策略C.双向缓存策略D.本地缓存策略5.在设计API网关时，以下哪种认证机制最适用于多租户场景？A.JWT（JSONWebToken）B.OAuth2.0C.SAML（SecurityAssertionMarkupLanguage）D.Kerberos6.对于需要处理大量实时数据的物联网平台，以下哪种架构最能满足需求？A.微服务架构B.流处理架构（如Flink）C.事件驱动架构D.SOA（面向服务的架构）7.在设计分布式事务系统时，以下哪种方案最能减少强一致性带来的性能损耗？A.2PC（两阶段提交）B.TCC（Try-Confirm-Cancel）C.Saga补偿模式D.本地消息表方案8.对于需要高并发读写的电商平台，以下哪种架构模式最能优化性能？A.读写分离架构B.分库分表架构C.负载均衡架构D.缓存穿透架构9.在设计安全架构时，以下哪种措施最能防止SQL注入攻击？A.使用预编译语句B.限制输入长度C.数据库权限控制D.加密传输10.对于需要高可用存储的分布式系统，以下哪种方案最能避免数据丢失？A.RAID0B.RAID1C.RAID5D.RAID10二、多选题（每题3分，共10题）11.设计高可用系统时，以下哪些措施能有效提升容错能力？A.节点冗余B.负载均衡C.快照备份D.心跳检测12.对于分布式数据库设计，以下哪些策略能有效优化写性能？A.分库分表B.写入本地化C.批量写入D.事务隔离13.在设计云原生应用时，以下哪些技术能有效提升资源利用率？A.容器化B.服务网格（ServiceMesh）C.自动化运维D.弹性伸缩14.对于需要处理高并发请求的API设计，以下哪些原则最能提升性能？A.无状态设计B.超时设置C.缓存优化D.限流降级15.在设计微服务架构时，以下哪些措施能有效提升系统可扩展性？A.服务拆分B.API网关C.服务注册与发现D.配置中心16.对于需要实时处理大量数据的流式计算系统，以下哪些技术能有效优化吞吐量？A.数据分区B.并行处理C.滚动窗口D.指标压缩17.在设计分布式事务系统时，以下哪些方案能有效减少阻塞问题？A.分布式锁B.本地消息表C.事务补偿D.最终一致性18.对于需要高可用存储的分布式系统，以下哪些措施能有效提升数据可靠性？A.双副本存储B.数据校验C.定期备份D.自动恢复19.在设计安全架构时，以下哪些措施能有效防止DDoS攻击？A.边界防护B.流量清洗C.速率限制D.静态代码分析20.对于需要高并发读写的NoSQL数据库设计，以下哪些策略能有效优化性能？A.索引优化B.分片设计C.缓存穿透D.批量查询三、简答题（每题5分，共5题）21.简述微服务架构与传统单体架构在设计原则上的主要区别。22.解释什么是分布式缓存，并说明其在高并发系统中的作用。23.描述在设计分布式事务系统时，如何平衡一致性与性能的关系。24.说明在设计高可用存储系统时，RAID5与RAID10的主要区别及其适用场景。25.阐述在设计安全架构时，如何通过架构设计防止XSS攻击。四、论述题（每题10分，共2题）26.结合实际案例，论述在金融行业设计分布式系统时，如何通过架构设计提升系统的安全性与可靠性。27.针对电商行业的高并发交易场景，设计一个分布式系统架构，并说明如何通过架构设计优化性能、可扩展性和容错能力。答案与解析一、单选题答案与解析1.C-冗余集群架构通过多节点备份，当某个节点故障时，其他节点可接管服务，实现高可用。主从架构仅有一个主节点，负载均衡架构主要优化负载分配，微服务架构通过服务拆分提升灵活性，但均无法直接解决节点单点故障问题。2.B-金融交易系统对数据一致性要求极高，关系型数据库（如PostgreSQL）通过ACID特性保证数据完整性与一致性。NoSQL数据库通常为最终一致性，NewSQL数据库介于两者之间，内存数据库适用于缓存而非事务存储。3.B-Kubernetes通过Pod、ReplicaSet等组件实现自动弹性伸缩，根据负载动态调整资源。Docker仅提供容器化，SpringCloud为微服务框架，Ansible为自动化运维工具。4.B-一级缓存（本地缓存）+二级缓存（分布式缓存）策略通过多级缓存减少远程访问，优化延迟。全局缓存、双向缓存和本地缓存均无法有效解决跨地域延迟问题。5.B-OAuth2.0支持多租户认证，通过授权服务器统一管理权限，适用于云环境。JWT、SAML和Kerberos均存在适用场景限制。6.B-流处理架构（如Flink）通过实时计算引擎处理海量物联网数据，支持高吞吐与低延迟。其他架构均无法满足实时性要求。7.C-Saga补偿模式通过本地事务+补偿事务实现最终一致性，减少2PC的阻塞问题。TCC、本地消息表均存在复杂度或性能问题。8.B-分库分表通过水平扩展解决高并发读写问题，读写分离主要优化读性能，负载均衡和缓存穿透均无法直接解决写入瓶颈。9.A-预编译语句通过参数化查询防止SQL注入，其他措施均存在局限性，如限制长度无法完全避免攻击。10.D-RAID10通过镜像+条带化实现高可靠性与高性能，RAID5通过奇偶校验提升空间利用率但写性能较差，RAID1仅镜像无冗余，RAID0无冗余。二、多选题答案与解析11.A、B、D-节点冗余、负载均衡和心跳检测均能有效提升容错能力，快照备份主要用于数据恢复，非实时容错手段。12.A、C、D-分库分表、批量写入和事务隔离均能有效优化写性能，写入本地化仅部分场景适用。13.A、B、C、D-容器化、服务网格、自动化运维和弹性伸缩均能有效提升资源利用率，云原生核心特征。14.A、C、D-无状态设计、缓存优化和限流降级均能提升API性能，超时设置仅解决超时问题。15.A、B、C、D-服务拆分、API网关、服务注册与发现和配置中心均能提升微服务架构的可扩展性。16.A、B、C、D-数据分区、并行处理、滚动窗口和指标压缩均能有效优化流式计算吞吐量。17.B、C、D-本地消息表、事务补偿和最终一致性均能减少分布式事务阻塞，分布式锁会加重阻塞。18.A、B、C、D-双副本存储、数据校验、定期备份和自动恢复均能有效提升数据可靠性。19.A、B、C-边界防护、流量清洗和速率限制均能有效防止DDoS攻击，静态代码分析主要解决应用层漏洞。20.A、B、D-索引优化、分片设计和批量查询均能有效优化NoSQL性能，缓存穿透主要解决缓存未命中问题。三、简答题答案与解析21.微服务与传统单体架构的区别-微服务通过服务拆分实现业务独立，每个服务可独立开发、部署和扩展；传统单体架构将所有功能集成单一应用，扩展性差。微服务强调去中心化，传统单体为集中式；微服务通过API通信，传统单体通过内部调用。微服务适合复杂业务，传统单体适用于简单场景。22.分布式缓存的作用-分布式缓存通过将热点数据存储在内存中，减少数据库访问次数，降低延迟。其作用包括：提升读取性能、减轻数据库压力、支持高并发、实现数据本地化。常见方案如Redis、Memcached。23.分布式事务一致性与性能平衡-通过最终一致性方案（如Saga、本地消息表）减少强一致性开销，如本地事务+补偿事务。分阶段提交（2PC）虽保证一致性但性能差，适用于高可靠性场景。业务可接受延迟时，优先选择最终一致性。24.RAID5与RAID10的区别-RAID5通过奇偶校验实现数据冗余，写性能优于RAID1但低于RAID10。RAID10通过镜像+条带化，兼具高可靠性与高性能，但成本较高。RAID5适用于读写比接近场景，RAID10适用于高性能要求场景。25.防止XSS攻击的架构设计-输入过滤与输出编码（OWASP标准），限制输入长度与类型，禁止执行脚本标签。架构层面通过API网关统一过滤，前端禁止动态执行脚本，后端严格校验输入。使用CSP（内容安全策略）限制资源加载。四、论述题答案与解析26.金融行业分布式系统架构设计-安全性：采用多层防护架构（边界防护+WAF+应用防火墙），数据库加密传输，权限分域控制，分布式事务采用可重试补偿模式，业务数据分库分表加密存储。-可靠性：双活集群+多地域部署，数据多副本+定期校验，服务熔断降级，心跳检测+自动切换。金融场景需满足SLA99.99%。-案例：某银行采用微服务架构，通过Kubernetes实现弹性伸缩，Redis缓存热点数据，Raft协议保证分布式事务一致性，最终实现T+1秒交易响应。27.电商高并发交易场景架构设计-性能优化：采用读写分离+分库分表，Redis缓存商品数据+订单流水，消息队列（Kafka）异步处理非核心事务，API网关限流降级。-