2026年系统架构师培训课程系统设计原理系统安全保障综合练习题

2026年系统架构师培训课程：系统设计原理系统安全保障综合练习题一、单选题（共10题，每题2分）1.在分布式系统中，CAP理论中最难在单一时间内满足的特性是？A.一致性（Consistency）B.可用性（Availability）C.分区容错性（Partitiontolerance）D.数据完整性（Integrity）2.设计高可用分布式数据库时，以下哪种架构最能避免单点故障？A.主从架构（Master-Slave）B.聚类架构（Clustering）C.对等架构（Peer-to-Peer）D.分区架构（Sharding）3.在微服务架构中，服务间的通信方式中，以下哪种最适合处理高延迟网络环境？A.同步RESTAPIB.异步消息队列（如Kafka）C.RPC调用D.WebSocket4.设计系统时，若需保证数据强一致性，以下哪种缓存策略最合适？A.Write-Through缓存B.Write-Back缓存C.Read-Through缓存D.Cache-Aside缓存5.在OAuth2.0认证协议中，哪种授权方式适用于客户端需要访问用户多个资源的情况？A.AuthorizationCodeB.ClientCredentialsC.ImplicitGrantD.ResourceOwnerPasswordCredentials6.设计安全防护体系时，以下哪种机制最能防御SQL注入攻击？A.WAF（Web应用防火墙）B.参数化查询C.XSS过滤D.双因素认证7.在零信任架构中，以下哪种策略最能体现“永不信任，始终验证”的核心思想？A.访问控制列表（ACL）B.多因素认证（MFA）C.基于角色的访问控制（RBAC）D.带宽限制8.设计分布式事务时，以下哪种协议最能保证跨多个服务的原子性？A.Two-PhaseCommit（2PC）B.Sagas模式C.TCC（Try-Confirm-Cancel）D.BASE理论9.在系统设计时，若需优化全球用户的响应速度，以下哪种方案最有效？A.集中式部署B.边缘计算（EdgeComputing）C.数据同步D.压缩传输10.设计安全架构时，以下哪种机制最适合防止内部人员恶意篡改数据？A.数据加密B.审计日志C.数字签名D.加密传输二、多选题（共5题，每题3分）1.在分布式系统中，以下哪些属于常见的一致性协议？A.PaxosB.RaftC.Two-PhaseCommitD.CAP理论E.BASE理论2.设计高可用系统时，以下哪些措施能有效提升容错能力？A.冗余部署B.负载均衡C.自动故障转移D.数据备份E.单点登录3.在微服务架构中，以下哪些属于服务治理的关键技术？A.服务注册与发现B.服务熔断C.负载均衡D.配置中心E.分布式事务4.设计安全架构时，以下哪些属于常见的渗透测试方法？A.SQL注入B.XSS攻击C.社会工程学D.DDoS攻击E.网络扫描5.在零信任架构中，以下哪些措施能有效提升系统安全性？A.基于属性的访问控制（ABAC）B.多因素认证C.微隔离D.持续监控E.账户锁定策略三、简答题（共5题，每题5分）1.简述CAP理论中三个特性的含义，并举例说明在哪些场景下优先考虑哪个特性。2.在分布式数据库设计中，分片（Sharding）有哪些常见策略？简述其优缺点。3.简述JWT（JSONWebToken）认证机制的工作原理及其适用场景。4.简述OWASPTop10中前五项的安全风险，并说明如何防范。5.简述零信任架构的核心原则，并举例说明如何在企业环境中落地。四、综合设计题（共3题，每题15分）1.假设你要设计一个面向全球用户的电商平台，用户量预估峰值可达每秒10万QPS，且要求99.99%的可用性。请简述系统架构设计思路，包括：-负载均衡方案-数据库设计（考虑分片与缓存）-高可用与容灾措施-安全防护策略2.假设你要设计一个金融级的支付系统，要求满足以下需求：-实时处理每秒1000笔交易-支持分布式事务，保证资金一致性-具备抗DDoS攻击能力-符合PCIDSS安全标准请简述系统架构设计思路，包括：-服务拆分方案-事务处理机制-安全架构设计-监控与告警方案3.假设你要设计一个企业级的零信任安全架构，要求实现以下目标：-限制内部人员访问敏感数据-动态评估用户权限-防止横向移动攻击请简述系统架构设计思路，包括：-身份认证方案-访问控制策略-安全监控与响应机制-如何与现有系统集成答案与解析一、单选题答案与解析1.C-CAP理论中，分区容错性是指在网络分区的情况下，系统仍能继续运行，但可能牺牲一致性和可用性。这是最难满足的特性，因为网络分区时，系统需要选择是保证数据一致性还是服务可用性，而分区容错性要求两者兼顾。2.B-聚类架构通过多节点协同工作，即使单个节点故障，系统仍能继续运行，从而避免单点故障。主从架构中，从节点故障会导致服务不可用；对等架构中，节点间无主次之分，但故障恢复能力较弱；分区架构通过数据分片提升性能，但若分片节点故障，可能影响部分数据可用性。3.B-异步消息队列（如Kafka）允许服务间解耦，即使网络延迟高，发送方也能快速继续处理，接收方按需消费，从而避免高延迟导致的阻塞。同步RESTAPI会阻塞调用方；RPC调用适合低延迟场景；WebSocket适用于实时双向通信。4.A-Write-Through缓存会将写入操作实时同步到内存和磁盘，保证数据一致性，但性能较低。Write-Back缓存先写入缓存，延迟同步到磁盘，性能高但一致性较差；Read-Through和Cache-Aside缓存主要用于读取优化，不直接支持强一致性写入。5.A-AuthorizationCode授权方式允许用户授权后，客户端通过code换取令牌，适用于需要访问多个资源的情况。ClientCredentials适用于无用户交互的场景；ImplicitGrant返回令牌，但安全性较低；ResourceOwnerPasswordCredentials需要用户密码，不安全。6.B-参数化查询通过预编译SQL语句，避免将用户输入直接拼接到SQL中，从而有效防止SQL注入。WAF可检测并拦截攻击，但无法完全杜绝；XSS过滤针对跨站脚本攻击；双因素认证提升账户安全，但无法防止SQL注入。7.B-多因素认证（MFA）要求用户提供两种或以上验证方式（如密码+短信验证码），符合“始终验证”的原则。ACL基于规则控制访问；RBAC基于角色分配权限；带宽限制与信任无关。8.A-Two-PhaseCommit（2PC）通过协调者与参与者两阶段协议，保证跨多个事务的原子性。Sagas模式通过补偿事务实现最终一致性；TCC通过本地事务+补偿保证一致性；BASE理论是最终一致性模型。9.B-边缘计算将计算能力部署在靠近用户的地方，减少延迟。集中式部署会导致全球用户均访问单一节点，延迟高；数据同步和压缩传输无法解决延迟问题。10.B-审计日志记录所有操作，便于追溯内部人员行为，防止恶意篡改。数据加密和数字签名主要防外部攻击；加密传输防窃听，但无法防止篡改。二、多选题答案与解析1.A,B,C-Paxos和Raft是分布式一致性算法；Two-PhaseCommit是分布式事务协议；CAP理论和BASE理论是理论模型，非协议。2.A,B,C,D-冗余部署、负载均衡、自动故障转移、数据备份均能提升容错能力；单点登录与容错无关。3.A,B,C,D,E-服务注册与发现、服务熔断、负载均衡、配置中心、分布式事务均为服务治理关键技术。4.A,B,C,D-SQL注入、XSS攻击、社会工程学、DDoS攻击均为常见渗透测试方法；网络扫描是工具，非攻击方法。5.A,B,C,D,E-基于属性的访问控制、多因素认证、微隔离、持续监控、账户锁定策略均符合零信任架构原则。三、简答题答案与解析1.CAP理论中三个特性的含义及场景优先级-一致性（Consistency）：所有节点在同一时间具有相同数据。适用于金融交易等场景，优先考虑一致性。-可用性（Availability）：系统始终响应所有请求，但不保证数据一致性。适用于社交平台等场景，优先考虑可用性。-分区容错性（Partitiontolerance）：网络分区时系统仍能运行，优先考虑分区容错性。适用于物联网等场景。2.分布式数据库分片策略及优缺点-策略：按范围分片（如按ID范围）、按哈希分片（如MD5哈希）、按前缀分片（如按地区）。-优点：提升查询性能、水平扩展；缺点：跨分片查询复杂、数据迁移成本高。3.JWT认证机制原理及适用场景-原理：包含Header、Payload、Signature，Payload可自定义字段，经签名验证。-适用场景：API认证、单点登录、跨域认证。4.OWASPTop10安全风险及防范-前五项：-注入攻击：使用参数化查询；-跨站脚本（XSS）：输出编码、CSP；-不安全的反序列化：禁用反序列化、使用安全库；-失效的访问控制：RBAC、ABAC；-敏感数据泄露：加密存储、脱敏处理。5.零信任架构核心原则及落地-核心原则：永不信任、始终验证；最小权限；微隔离；持续监控。-落地：MFA、动态授权、网络分段、SIEM监控。四、综合设计题答案与解析1.全球电商平台架构设计-负载均衡：全球部署CDN+云负载均衡（如AWSELB），区域内部负载均衡器分发请求。-数据库：分片+缓存，主库分片（如按地域），读库分片（如按用户ID），Redis缓存热点数据。-高可用：多区域部署，主从复制+自动故障转移，异地多活。-安全：WAF+防火墙，HTTPS，DDoS防护，数据加密（传输+存储）。2.金融级支付系统架构设计-服务拆分：交易服务、风控服务、对账服务；-事务处理：2PC+补偿事务，分布式事务框架（如Seata