2026年软件架构师设计题库高可用性与可扩展性解决方案

2026年软件架构师设计题库：高可用性与可扩展性解决方案一、单选题（每题2分，共10题）1.题干：在分布式系统中，以下哪项技术最适合用于实现服务间的解耦和高可用性？A.RPC调用B.消息队列C.直接数据库访问D.Web服务调用2.题干：对于一个需要处理大量读请求的电商系统，以下哪种架构模式最适合提高系统的可扩展性？A.单体架构B.微服务架构C.集中式缓存架构D.数据库分片架构3.题干：在实现高可用性时，以下哪项措施最能有效避免单点故障？A.数据库备份B.负载均衡C.定期维护D.数据库优化4.题干：对于需要支持全球用户访问的跨国电商系统，以下哪种负载均衡策略最适合？A.轮询B.加权轮询C.基于地理位置的负载均衡D.最小连接数5.题干：在微服务架构中，以下哪种技术最适合用于实现服务间的容错和高可用性？A.服务发现B.超时控制C.限流熔断D.分布式事务6.题干：对于需要处理大量事务的金融系统，以下哪种数据库架构最适合？A.关系型数据库集群B.NoSQL数据库C.数据库分片D.缓存数据库7.题干：在实现高可用性时，以下哪项措施最能有效减少系统停机时间？A.定期备份B.自动化恢复C.手动恢复D.数据同步8.题干：对于一个需要支持高并发访问的社交系统，以下哪种缓存策略最适合？A.LRU缓存B.FIFO缓存C.LFU缓存D.全局缓存9.题干：在实现高可用性时，以下哪项措施最能有效提高系统的容错能力？A.数据冗余B.负载均衡C.自动化监控D.系统备份10.题干：对于一个需要支持全球用户访问的跨国企业系统，以下哪种架构模式最适合？A.单体架构B.微服务架构C.数据中心架构D.边缘计算架构二、多选题（每题3分，共5题）1.题干：以下哪些技术可以用于提高系统的可扩展性？A.水平扩展B.垂直扩展C.数据库分片D.负载均衡E.缓存优化2.题干：以下哪些措施可以用于实现高可用性？A.数据冗余B.负载均衡C.自动化恢复D.手动恢复E.分布式事务3.题干：以下哪些技术可以用于实现服务间的解耦？A.消息队列B.RPC调用C.Web服务调用D.服务发现E.超时控制4.题干：以下哪些技术可以用于实现系统的容错能力？A.限流熔断B.异步处理C.数据备份D.负载均衡E.分布式事务5.题干：以下哪些技术可以用于实现全球用户访问的跨国系统？A.基于地理位置的负载均衡B.边缘计算C.数据中心架构D.微服务架构E.消息队列三、简答题（每题5分，共5题）1.题干：简述负载均衡在高可用性系统中的作用。2.题干：简述微服务架构如何提高系统的可扩展性。3.题干：简述消息队列如何实现服务间的解耦和高可用性。4.题干：简述数据库分片如何提高系统的可扩展性。5.题干：简述限流熔断如何提高系统的容错能力。四、设计题（每题10分，共3题）1.题干：设计一个高可用、可扩展的跨国电商系统架构，需要考虑全球用户访问、高并发处理、数据一致性等因素。2.题干：设计一个高可用、可扩展的金融交易系统架构，需要考虑高并发处理、数据一致性、安全性等因素。3.题干：设计一个高可用、可扩展的社交系统架构，需要考虑高并发访问、数据一致性、用户隐私等因素。答案与解析一、单选题1.答案：B解析：消息队列可以实现服务间的解耦，通过异步通信方式提高系统的可用性和可扩展性。2.答案：B解析：微服务架构可以将系统拆分成多个独立服务，通过水平扩展每个服务来提高系统的可扩展性。3.答案：B解析：负载均衡可以将请求分发到多个服务器，避免单点故障，从而提高系统的可用性。4.答案：C解析：基于地理位置的负载均衡可以将用户请求分发到最近的服务器，减少延迟，提高用户体验。5.答案：C解析：限流熔断可以防止系统过载，提高系统的容错能力，避免级联故障。6.答案：A解析：关系型数据库集群可以提高数据库的可用性和性能，适合处理大量事务的金融系统。7.答案：B解析：自动化恢复可以快速恢复系统，减少系统停机时间，提高系统的可用性。8.答案：A解析：LRU缓存可以保留最常用的数据，提高缓存命中率，适合高并发访问的社交系统。9.答案：A解析：数据冗余可以提高系统的容错能力，避免数据丢失，从而提高系统的可用性。10.答案：B解析：微服务架构可以将系统拆分成多个独立服务，通过水平扩展每个服务来提高系统的可扩展性，适合跨国企业系统。二、多选题1.答案：A,B,C,D,E解析：水平扩展、垂直扩展、数据库分片、负载均衡、缓存优化都可以提高系统的可扩展性。2.答案：A,B,C解析：数据冗余、负载均衡、自动化恢复都可以提高系统的可用性。3.答案：A,D解析：消息队列和服务发现可以实现服务间的解耦。4.答案：A,B,C,D解析：限流熔断、异步处理、数据备份、负载均衡都可以提高系统的容错能力。5.答案：A,B,C,D答案：基于地理位置的负载均衡、边缘计算、数据中心架构、微服务架构都可以用于实现全球用户访问的跨国系统。三、简答题1.答案：负载均衡通过将请求分发到多个服务器，避免单点故障，提高系统的可用性。同时，负载均衡可以根据服务器的负载情况动态调整请求分发策略，提高系统的可扩展性。2.答案：微服务架构将系统拆分成多个独立服务，每个服务可以独立扩展，从而提高系统的可扩展性。同时，微服务架构可以提高系统的容错能力，因为一个服务的故障不会影响其他服务。3.答案：消息队列通过异步通信方式实现服务间的解耦，一个服务不需要知道另一个服务的存在，从而提高系统的可用性和可扩展性。同时，消息队列可以缓冲请求，防止系统过载，提高系统的容错能力。4.答案：数据库分片将数据分散到多个数据库中，每个数据库可以独立扩展，从而提高系统的可扩展性。同时，数据库分片可以提高数据库的性能，因为每个数据库的负载减少。5.答案：限流熔断通过限制请求速率，防止系统过载，提高系统的容错能力。当系统负载过高时，限流熔断可以暂时拒绝请求，防止系统崩溃，从而提高系统的可用性。四、设计题1.答案：-架构设计：-全球负载均衡：使用基于地理位置的负载均衡，将用户请求分发到最近的服务器，减少延迟。-微服务架构：将系统拆分成多个独立服务，每个服务可以独立扩展，提高系统的可扩展性。-数据库分片：将数据分散到多个数据库中，每个数据库可以独立扩展，提高数据库的性能。-缓存优化：使用缓存来存储常用数据，减少数据库访问次数，提高系统的性能。-消息队列：使用消息队列来实现服务间的解耦，提高系统的可用性和可扩展性。-数据同步：使用数据同步技术来保证数据的一致性，防止数据丢失。2.答案：-架构设计：-高可用集群：使用数据库集群和服务器集群来提高系统的可用性。-分布式事务：使用分布式事务技术来保证数据的一致性。-限流熔断：使用限流熔断技术来防止系统过载，提高系统的容错能力。-异步处理：使用异步处理技术来提高系统的性能。-数据备份：使用数据备份技术来防止数据丢失。-安全机制：使用安全机制来保护系统的安全性。3.答案：-架构设计：-全球负载均衡：使用基于地理位置的负载均衡，将用户请求分发到最近的服务器，减少延迟。-微服务架构：将系统拆分成多个独立服务，每个服务可以独立扩展，提高系统的可扩展性。-数据库分片：将数据分散到多个数据库中，每个数据库可以独立扩展，提高数据库的性能。-缓