长春早期教育职业学院《分布式系统与云计算》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《分布式系统与云计算》2023-2024学年第二学期期末试卷院(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15个小题，每小题2分，共30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、在分布式数据库中，以下关于数据一致性和可用性的权衡，哪一项是合理的？（）A.在高并发场景下，优先保证数据一致性，牺牲一定的可用性B.对于关键业务，始终保证数据的可用性，允许一定程度的数据不一致C.数据一致性和可用性同等重要，不应进行权衡D.根据业务需求灵活调整一致性和可用性的优先级2、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3、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4、在分布式数据库系统中，以下哪种数据存储结构更适合存储图形数据？（）A.关系型数据库B.键值存储C.文档数据库D.图形数据库5、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6、在分布式数据库系统中，数据分区是一种常见的优化策略。假设有一个分布式视频分享平台的数据库，存储了大量的视频信息和用户数据。以下关于数据分区的说法，不正确的是：（）A.可以按照视频的类型（如电影、电视剧、综艺节目）进行分区，将相同类型的视频数据存储在一个分区中，方便管理和查询B.数据分区可以提高数据的局部性，减少跨分区的查询和数据传输，从而提高系统性能C.当需要对分区进行调整（如增加或合并分区）时，可能会涉及到大量的数据迁移和重新组织，带来较大的系统开销D.数据分区可以随意进行，不需要考虑数据的特点和访问模式，因为分区操作对系统性能的影响很小7、在分布式数据库中，数据一致性是一个关键问题。以下关于数据一致性的实现方法中，错误的是？（）A.数据一致性可以通过数据复制和同步来实现，确保各个节点上的数据保持一致B.数据一致性可以通过事务管理来实现，保证事务的原子性、一致性、隔离性和持久性C.数据一致性可以通过分布式锁来实现，确保多个节点对数据的并发访问不会导致数据不一致D.数据一致性只需要在数据库系统层面进行保证，应用程序不需要考虑数据一致性问题8、某分布式数据库系统需要支持实时数据分析和查询，以下哪种技术架构是比较适合的？（）A.Hadoop架构B.Spark架构C.Flink架构D.以上都不是9、在分布式数据库环境中，为了提高数据的访问速度，以下哪种缓存策略更为有效？（）A.本地缓存B.集中式缓存C.分布式缓存D.不使用缓存10、对于分布式数据库中的数据迁移过程，以下哪个阶段最容易出现错误？（）A.数据抽取B.数据转换C.数据加载D.数据验证11、某分布式数据库系统需要支持复杂的数据分析和查询操作。为了提高这类操作的性能，以下哪种方法是比较有效的？（）A.在每个节点上建立索引B.将数据预聚合到特定的节点C.使用分布式计算框架进行并行处理D.优化数据库的存储引擎12、假设一个分布式数据库系统用于存储金融交易数据，要求数据具有极高的准确性和一致性。在进行数据更新操作时，以下哪种方式可以最大程度地保证数据的完整性？（）A.采用同步更新机制，确保所有相关节点的数据同时更新成功B.先在部分节点更新数据，然后逐步同步到其他节点C.使用异步更新，但增加数据验证和纠错机制D.定期进行全量数据的核对和修复13、对于分布式数据库中的并发控制，以下哪种技术可以有效避免死锁的发生？（）A.两阶段锁协议B.时间戳排序协议C.悲观并发控制D.不采取任何并发控制，让冲突自然解决14、某分布式数据库系统需要支持复杂的关联查询和聚合操作，以下哪种数据存储方式和索引结构能够提高查询性能？（）A.列式存储和位图索引B.行式存储和B+树索引C.混合存储和倒排索引D.以上都不是15、在一个分布式数据库系统中，查询优化是一个重要的挑战，因为数据分布在多个节点上，而且网络延迟和数据传输量会影响查询性能。假设需要执行一个涉及多个表连接和聚合操作的复杂查询，以下哪种查询优化技术可能最有效？（）A.在查询执行前，根据数据分布和查询条件，重新组织表的结构和索引，以减少数据的移动和计算量B.将查询分解为多个子查询，在各个节点上并行执行，然后在本地进行结果的合并和汇总C.利用缓存技术，将经常访问的数据和中间结果存储在本地节点，以减少重复计算和数据传输D.以上三种技术的结合，根据具体的查询和系统环境，灵活选择和应用优化策略二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述分布式数据库中的分布式事务隔离级别，比较其与传统事务隔离级别的异同，以及如何根据业务需求选择合适的隔离级别。2、（本题5分）解释在分布式数据库中，如何处理数据的更新冲突和解决方法，分析其对系统性能和数据一致性的影响。3、（本题5分）阐述分布式数据库系统中的一致性模型（强一致性、弱一致性、最终一致性等），解释每种一致性模型的特点和适用的应用场景。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分布式数据库系统的架构设计对于系统的性能和可扩展性至关重要。请论述常见的分布式数据库架构，如主从架构、对等架构和混合架构等，分析它们各自的特点和适用场景，并举例说明如何根据业务需求选择合适的架构。2、（本题5分）在分布式数据库系统中，数据的分布和存储方式会影响查询的执行计划。请详细论述不同数据分布和存储方式对查询计划生成的影响，分析如何根据数据分布优化查询计划，提高查询执行效率。3、（本题5分）分布式数据库系统中的分布式查询执行计划的生成和优化是一个复杂的过程。请深入探讨分布式查询执行计划的生成算法和优化方法，分析在多节点协作执行查询时的资源分配和任务调度，研究如何根据系统状态和查询特征动态调整执行计划，以及如何利用机器学习技术辅助执行计划的优化。4、（本题5分）在分布式数据库系统中，数据缓存的管理和优化对于提高系统性能具有重要意义。请全面论述数据缓存的策略和技术，包括缓存替换算法、缓存一致性维护、分布式缓存架构等，分析数据缓存在不同工作负载和数据访问模式下的效果，探讨如何根据系统特点和业务需求优化数据缓存配置，以及如何处理缓存与存储之间的数据一致性问题。5、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据一致性检查的自动化工具和技术，研究如何定期或实时地对数据一致性进行检查，分析检查工具的实现原理和效率。四、综合应用题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家大型零售企业拥有众多门店和线上销售渠道，产生了海量的销售数据、库存数据和客户数据。为了实现精准营销和库存优化，计划构建分布式数据库。请分析零售企业的数据特点和业务需求，设计数据分片策略、数据挖掘和分析的流程、客户画像的构建方法，以及如何利用分布式缓存提高数据访问速度。2、（本题10分）一