湖南科技学院《分布式系统与云计算》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页湖南科技学院《分布式系统与云计算》

2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、当分布式数据库中的某个节点发生故障时，以下哪种恢复策略能够最快恢复系统的正常运行？（）A.数据备份恢复B.副本切换C.重新计算D.等待节点修复2、在分布式数据库系统中，当节点发生故障时，以下哪种恢复机制能够快速恢复数据并保证系统的可用性？（）A.定期全量备份B.基于日志的恢复C.数据冗余存储D.重新初始化数据库3、在分布式数据库中，数据分片是一种将数据划分成多个片段并存储在不同节点上的技术。以下关于数据分片的描述中，错误的是？（）A.数据分片可以提高数据的查询性能，因为可以并行地在多个节点上进行查询B.数据分片可以根据数据的属性或业务规则进行划分，例如按照地理位置、时间范围等进行分片C.数据分片需要考虑数据的完整性和一致性，确保不同分片之间的数据能够正确地组合和查询D.数据分片一旦确定就不能再进行调整和改变，否则会导致数据丢失或系统故障4、在分布式数据库中，数据备份和恢复是一个重要的问题。以下关于分布式数据库备份和恢复的描述中，错误的是？（）A.分布式数据库需要定期进行数据备份，以防止数据丢失或损坏B.分布式数据库的备份可以采用全量备份和增量备份相结合的方式，以提高备份效率C.分布式数据库的恢复需要考虑数据的分布情况和备份策略，以确保能够快速地恢复数据D.分布式数据库的备份和恢复可以完全自动化进行，不需要人工干预5、在一个跨多个地区的分布式数据库系统中，数据隐私法规可能会有所不同。假设系统需要处理来自不同地区的数据，以下哪种措施能够确保系统符合各地的隐私法规要求？（）A.对数据进行分类，根据地区法规进行不同级别的加密处理B.建立统一的数据访问策略，忽略地区差异C.只处理符合本地法规的数据，拒绝其他地区的数据D.定期审查和更新系统，以适应法规的变化6、在分布式数据库中，数据查询优化是一个重要的问题。以下关于数据查询优化的方法中，错误的是？（）A.数据查询优化可以通过选择合适的索引、分区和存储方式来提高查询性能B.数据查询优化可以通过将查询分解成多个子查询并在不同节点上并行执行来提高效率C.数据查询优化可以通过使用缓存和预取技术来减少数据的读取时间D.数据查询优化只需要在数据库系统层面进行，应用程序不需要进行查询优化7、在一个大规模的分布式数据库中，数据的复制策略对于系统的性能和可靠性有着重要影响。考虑一个电商平台的数据库，商品信息需要在多个节点上进行复制以提高访问速度和容错能力。如果采用主从复制模式，当主节点出现故障时，以下哪种处理方式最为合理？（）A.立即将一个从节点提升为主节点，并在原主节点恢复后将数据同步回去B.等待主节点恢复，期间暂停相关的数据读写操作C.让所有从节点同时承担读写任务，不再区分主从D.重新选择一个新的节点作为主节点，并删除原主节点的数据8、在设计分布式数据库的存储结构时，需要考虑数据的访问模式和存储成本。假设有一个社交媒体平台的分布式数据库，存储着大量的用户动态和图片。如果希望提高图片的读取速度，同时降低存储成本，以下哪种存储方案可能较为合适？（）A.将图片存储在本地磁盘，并通过网络传输访问B.使用分布式文件系统存储图片，并建立缓存机制C.将图片直接存储在数据库中，利用数据库的优化功能D.把图片存储在云端，根据需求实时下载9、在一个由多个数据节点组成的分布式数据库系统中，数据按照某种规则进行分片存储。当需要执行一个涉及多个分片数据的关联查询时，以下哪种技术可以有效地减少数据传输量和计算成本？（）A.在每个分片节点上先进行本地关联计算，然后将中间结果传输到一个节点进行最终汇总B.将所有相关数据集中到一个节点上进行关联计算C.利用分布式计算框架，将关联计算任务并行地分配到多个分片节点同时进行，最后整合结果D.对数据进行预聚合处理，减少参与关联计算的数据量10、某分布式数据库系统用于存储医疗保健机构的患者病历信息，这些信息需要严格的隐私保护和数据安全措施。以下关于数据加密的实施，哪一项是最为关键的？（）A.选择高强度的加密算法B.确保加密密钥的安全生成、存储和管理C.平衡加密对数据查询性能的影响D.以上三个方面都是实施数据加密时的关键因素，需要综合考虑11、分布式数据库系统中的数据一致性检查是确保数据正确性的重要手段。假设系统中有大量的数据需要定期进行一致性检查，以下哪种方法能够在较短的时间内较为准确地发现潜在的不一致问题？（）A.随机抽样检查B.基于数据特征和校验和的快速检查C.全表扫描和数据对比D.建立数据副本之间的差异对比机制，并定期同步12、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13、在分布式数据库的安全防护中，以下关于网络安全的措施，不正确的是（）A.部署防火墙B.忽略网络访问控制C.加密网络传输数据D.防止网络攻击14、在分布式数据库的架构中，以下哪个组件负责协调各个节点之间的通信和数据同步？（）A.数据存储节点B.管理节点C.计算节点D.以上都是15、分布式数据库中的数据分片可能会导致跨分片查询的复杂性增加。以下哪种技术可以优化跨分片查询的性能？（）A.分布式连接B.数据预聚合C.全局索引D.以上都是二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）阐述分布式数据库系统中的数据一致性的一致性级别切换策略，分析如何在运行时根据业务需求切换一致性级别。2、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据分区的性能评估指标和分析方法，分析如何准确评估分区的性能表现。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）分布式数据库系统中的数据存储管理面临着诸多挑战，如数据分布、存储介质选择、数据压缩等。请全面论述数据存储管理的策略和技术，分析不同存储方案在存储空间利用、数据访问速度和数据可靠性等方面的表现。结合实际应用，讨论如何根据数据特点和业务需求选择合适的数据存储方式。2、（本题5分）论述分布式数据库系统中的缓存管理策略，研究如何在各个节点上有效地利用缓存来提高数据访问效率，分析缓存一致性和替换算法的优化。3、（本题5分）论述在分布式数据库系统中，如何优化分布式连接操作的网络通信开销，考虑数据传输量的减少、通信协议的优化和数据预取等技术，分析其对系统性能的提升效果。4、（本题5分）论述分布式数据库系统中的故障恢复机制，包括节点故障、网络故障和数据损坏等情况下的恢复策略，分析备份与恢复技术、容错机制和故障检测方法。5、（本题5分）深入探讨在分布式数据库系统中，基于数据血缘的变更管理技术，分析如何追踪数据的变更历史，支持数据的版本控制和回滚操作。四、综合应用题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个在线旅游平台计划开展旅游达人分享业务，需要处理达人的旅行经历、攻略和用户互动数据。请设计分布式数据库系统来支持旅游达人分享，包括数据的采集和存储、达人分享内容的管理和推荐、用户互动数据的分析和处理，以及如何保障分享内容的质量和用户体验。2、（本题10分）一家物流企业计划引入人工智能技术进行路径优化和预测性维护，需要相应