吉林师范大学博达学院《分布式计算框架Spak》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《分布式计算框架Spak》2021-2022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、分布式数据库中的数据分布需要考虑数据的访问热度和节点的负载情况。假设一个分布式新闻数据库，热门新闻的访问量远高于普通新闻。如果采用基于访问热度的数据分布策略，以下哪种方式可能最有效地提高系统性能？（）A.将热门新闻均匀分布到各个节点B.将热门新闻集中存储在少数高性能节点C.根据新闻发布时间进行分布，近期新闻存储在高性能节点D.随机分布热门新闻，不考虑节点性能2、在分布式数据库系统中，为了确保数据的完整性，以下哪种约束机制在分布式环境中更具挑战性？（）A.主键约束B.外键约束C.唯一约束D.检查约束3、在一个分布式数据库系统中，为了提高系统的可扩展性和灵活性，采用了微服务架构。以下关于微服务之间的数据通信和协调，哪一项是最需要关注的？（）A.通信协议的选择和性能优化B.数据一致性的保证和冲突解决C.服务的发现和注册机制D.以上三个方面都需要重点关注，以确保微服务架构的有效运行4、分布式数据库中的查询处理是一个复杂的问题。以下关于分布式查询处理的描述中，错误的是？（）A.分布式查询处理需要考虑数据的分布情况和网络延迟等因素，以优化查询性能B.分布式查询处理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.分布式查询处理需要解决数据的一致性和完整性问题，确保查询结果的正确性D.分布式查询处理可以使用集中式数据库的查询优化技术，不需要进行特殊的优化5、分布式数据库中的数据分布透明性包括多个层次。以下关于位置透明性的描述，不正确的是（）A.用户无需知道数据的物理存储位置B.位置透明性降低了系统的复杂性C.系统在数据移动时不需要通知用户D.位置透明性对系统性能没有影响6、在分布式数据库的安全策略中，以下关于身份认证的说法，不正确的是（）A.可以采用多种认证方式B.单点登录适用于分布式环境C.身份认证对系统性能没有影响D.定期更新用户认证信息7、在分布式数据库中，数据复制可以提高数据的可用性和可靠性。假设一个在线教育平台的学生成绩数据库，在多个节点进行数据复制。如果主节点的数据发生更改，以下哪种复制方式能够最快地将更改同步到其他副本节点，同时减少网络开销？（）A.异步复制，定期将主节点的更改推送到副本节点B.同步复制，在主节点更改时立即同步到副本节点C.混合复制，部分关键数据同步复制，其他数据异步复制D.基于事件驱动的复制，当特定事件发生时进行复制8、在分布式数据库系统的维护中，以下哪个任务对于确保系统的稳定性最为重要？（）A.定期更新数据库软件版本B.监控硬件状态C.优化数据库配置参数D.进行数据清理和归档9、在一个分布式数据库系统中，数据的访问控制和权限管理是至关重要的。假设系统中有多个用户角色，如管理员、普通用户和只读用户。当一个用户从一个数据节点访问另一个节点的数据时，以下关于权限验证的方式，哪一种是最安全和高效的？（）A.在每个访问请求时，都向中央权限管理服务器验证用户权限B.在本地节点缓存用户权限信息，减少与中央服务器的通信C.采用分布式的权限验证机制，多个节点共同验证用户权限D.根据用户角色预先设定通用的访问规则，减少权限验证的次数10、分布式数据库中的数据分布算法对系统性能有重要影响。以下关于一致性哈希算法的描述，不准确的是（）A.能较好地应对节点的动态加入和退出B.保证数据均匀分布C.实现简单，性能高效D.不需要重新分布所有数据11、在一个分布式数据库系统中，数据一致性模型的选择对于系统的性能和应用场景有着重要影响。假设系统采用了最终一致性模型，即在一段时间后所有副本的数据会达到一致。以下哪种应用场景可能不太适合采用最终一致性模型？（）A.在线银行系统，需要实时准确反映账户余额B.社交媒体平台，用户发布的动态信息的一致性要求相对较低C.日志分析系统，对数据的实时一致性要求不高D.天气预报系统，数据的更新频率较低且对一致性的要求不太严格12、在一个分布式数据库系统中，如果需要实现数据的分区容错性，以下哪种技术是关键的？（）A.数据副本和数据恢复机制B.分布式事务和一致性协议C.分区策略和负载均衡D.以上都是13、分布式数据库中的查询分发策略需要考虑节点的负载情况。以下哪种查询分发方式能够更均衡地分配查询负载？（）A.随机分发B.基于负载的分发C.基于数据位置的分发D.以上都是14、在分布式数据库的环境下，以下哪种索引结构更适合高并发的查询操作？（）A.B树索引B.B+树索引C.位图索引D.哈希索引15、在分布式数据库的性能优化中，以下哪种方法对于减少数据传输量和提高网络效率最为有效？（）A.数据压缩和编码B.增加网络带宽C.减少数据冗余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）解释在分布式环境下，如何进行数据库的元数据管理，包括元数据的存储、同步和访问控制。2、（本题5分）在分布式数据库系统中，如何实现高效的索引结构？请分析分布式索引的类型（如本地索引、全局索引等）、构建方法和维护策略。3、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据分布策略对系统扩展性的影响，分析如何通过合理的数据分布实现系统的横向扩展。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述在分布式数据库系统中，基于数据一致性的分布式锁优化技术，分析如何减少分布式锁的竞争和等待时间，提高系统并发性能。2、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据分区动态调整策略，分析在数据量变化、访问模式改变等情况下如何优化数据分布，提升系统性能。3、（本题5分）分布式数据库系统中的复制技术对于提高数据可用性和系统性能具有重要意义。请详细阐述数据复制的类型、策略和实现机制，分析同步复制和异步复制在数据一致性、系统性能和网络开销等方面的权衡。结合实际业务需求，讨论如何选择合适的数据复制方案。4、（本题5分）随着数据量的不断增长，分布式数据库系统的扩展性成为重要的考量因素。论述系统扩展性的评估指标和方法，如横向扩展能力、纵向扩展能力等，分析如何在系统设计和实现中考虑扩展性，并探讨如何进行系统的平滑扩展。5、（本题5分）在大数据时代，分布式数据库系统需要与大数据处理框架进行集成。论述分布式数据库系统与Hadoop、Spark等大数据处理框架的集成方式和应用场景，分析集成过程中的数据迁移、格式转换等问题，并探讨如何实现高效的数据交互和协同处理。四、综合应用题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家社交媒体公司的用户数据量急剧增长，现有的集中式数据库无法满足需求。规划将其迁移到分布式数据库架构，详细说明迁移过程中的步骤，包括数据迁移、应用程序改造、测试和上线等，并评估可能遇到的风险和应对措施。2、（本题10分）一家电商企业的业务拓展到海外市场，扩展分布式数据库以支持多