辽宁大学《分布式数据库原理》2021-2022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页辽宁大学《分布式数据库原理》

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批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、在分布式数据库系统中，数据一致性的维护需要借助一些协议和机制。假设有一个分布式供应链管理系统，多个节点同时更新货物的库存信息。以下关于数据一致性维护的说法，不正确的是：（）A.两阶段提交协议通过协调各个节点的操作，确保事务要么全部成功提交，要么全部回滚，从而保证数据的一致性B.三阶段提交协议在两阶段提交的基础上进行了改进，进一步提高了事务提交的成功率和系统的可用性C.Paxos协议是一种用于保证分布式系统一致性的算法，通过多数派的投票机制来达成共识D.数据一致性的维护完全依赖于分布式数据库系统自身的机制，应用程序不需要进行任何额外的处理2、分布式数据库系统中的数据分布策略需要综合考虑多种因素。假设一个金融数据库需要按照客户类型和交易金额进行分布，同时要考虑数据的访问频率和数据量。以下哪种分布方式可能会在数据访问效率和存储成本之间取得较好的平衡？（）A.将高价值客户和大额交易的数据集中存储在高性能的数据节点，其他数据分布在其他节点B.按照客户类型和交易金额的哈希值均匀分布在多个数据节点上C.根据客户所在地区和交易类型，将数据分布在相应的数据节点上D.随机将数据分布在各个数据节点上，通过负载均衡来优化访问3、分布式数据库系统中的数据压缩技术可以节省存储空间和网络带宽。假设一个数据表中的数据具有较高的重复性和规律性，以下哪种压缩算法可能会取得较好的压缩效果？（）A.霍夫曼编码算法B.LZ78算法C.游程编码算法D.以上算法都可能有较好效果，具体取决于数据特征4、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5、在分布式数据库系统中，以下哪种数据加密方式能够在保证数据安全的同时对性能影响较小？（）A.全盘加密B.字段级加密C.传输加密D.以上都不是6、分布式数据库系统中的索引维护是一项重要的任务。假设数据更新频繁，以下哪种索引结构在这种情况下能够较好地平衡查询性能和索引维护的效率？（）A.B树索引B.B+树索引C.哈希索引D.位图索引7、在一个分布式数据库系统中，如果需要实现数据的分布式查询优化，以下哪个方面不是重点考虑的因素？（）A.数据库的品牌和版本B.网络带宽和延迟C.数据的分布模式D.节点的计算能力8、对于分布式数据库中的数据分布策略，以下哪种策略最适合数据访问具有明显局部性的应用？（）A.哈希分布B.范围分布C.随机分布D.以上都不适合9、在一个分布式数据库系统中，为了提高数据的可用性和容错性，数据通常会在多个节点上保存副本。当其中一个副本所在的节点发生故障，且在故障恢复期间有新的数据写入操作，系统应该如何处理以确保数据的一致性？（）A.暂时拒绝新的数据写入，等待故障节点恢复B.将新数据写入其他正常副本，并在故障节点恢复后进行同步C.直接在故障节点上进行数据写入操作，待其恢复后再进行校验D.随机选择一个正常节点进行数据写入10、在分布式数据库系统中，数据分布的均衡性对性能有重要影响。以下关于数据分布均衡性的评估指标，不准确的是（）A.节点负载差异B.数据存储量差异C.网络流量差异D.数据库版本差异11、在分布式数据库的环境下，以下哪种索引结构更适合处理大量的插入和删除操作？（）A.B树索引B.B+树索引C.位图索引D.哈希索引12、在一个分布式数据库系统中，事务的并发控制机制需要平衡数据一致性和系统性能。假设系统采用了乐观并发控制策略，以下哪种情况可能会导致事务冲突和回滚？（）A.多个事务同时读取和修改相同的数据B.事务执行时间过长，占用了大量资源C.系统负载过高，导致资源竞争D.以上情况都可能导致事务冲突和回滚13、分布式数据库中的安全性是一个重要的问题。以下关于分布式数据库安全性的描述中，错误的是？（）A.分布式数据库需要采取多种安全措施来保护数据的安全性，例如访问控制、加密、审计等B.分布式数据库中的安全管理比集中式数据库更加复杂，需要考虑多个节点之间的安全协作C.分布式数据库中的数据加密可以有效地保护数据的机密性，但是会降低查询性能D.分布式数据库中的安全问题只与数据库系统本身有关，与网络环境和应用程序无关14、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策略中，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上线时进行一次，以后不需要再进行优化15、分布式数据库中的查询优化器需要根据数据分布和系统资源进行决策。假设一个分布式图书馆管理系统，存储了大量的图书信息和借阅记录。当用户发起一个复杂的多表关联查询时，以下哪种优化器策略可能最能提高查询性能？（）A.基于成本的查询优化，考虑数据分布和网络开销B.基于规则的查询优化，按照预定的规则进行优化C.随机选择一种优化策略，根据结果进行调整D.完全依赖数据库管理员手动进行查询优化16、分布式数据库中的数据一致性检查可能会影响系统性能。以下哪种一致性检查方式对性能的影响较小？（）A.异步检查B.定期检查C.实时检查D.随机检查17、某分布式数据库系统采用了主从复制架构，主节点负责处理写入操作，从节点用于读取操作。当主节点突然发生故障且无法恢复时，以下哪种方法能够在最短时间内确保系统的持续运行，并最大程度地保证数据的一致性和完整性？（）A.立即从现有的从节点中选择一个升级为主节点，并进行数据同步B.暂停系统服务，等待主节点修复C.重新初始化整个数据库系统，并从备份中恢复数据D.采用随机选择的方式从从节点中确定新的主节点18、在分布式数据库的架构中，以下哪种组件负责处理数据的复制和同步？（）A.复制管理器B.同步控制器C.数据分发器D.以上都是19、在分布式数据库中，当节点之间的网络带宽有限时，以下哪种操作应该尽量减少？（）A.大量数据的传输B.频繁的查询请求C.复杂的关联操作D.以上都是20、分布式数据库系统中的查询计划生成需要考虑数据分布和网络拓扑等因素。假设一个查询涉及多个数据节点的数据，并且网络带宽有限，以下哪种查询计划生成策略能够更好地适应这种情况？（）A.优先在数据所在的本地节点进行数据处理，减少数据传输B.将计算任务分配到网络带宽较大的数据节点C.根据数据量和计算复杂度，动态选择数据传输和计算的位置D.随机选择数据节点进行数据处理和传输21、分布式数据库系统中的事务管理需要处理各种异常情况。假设一个分布式电商支付系统，在事务执行过程中突然出现网络分区，导致部分节点无法通信。以下哪种事务处理策略能够最大程度地保证支付的准确性和完整性？（）A.暂停所有事务，等待网络恢复后重新执行B.在可通信的节点上继续执行事务，记录异常情况C.回滚所有未完成的事务，待网络恢复后重新开始D.按照预设的规则，在部分节点上独立完成事务22、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23、在一个跨多个数据中心的分布式数据库系统中，为了降低数据中心之间的通信成本，以下哪种方法是可行的？（）A.压缩数据传输B.减少数据交互的频率C.优化数据传输的协议D.以上都是24、在一个跨多个数据中心的分布式数据库系统中，为了保证数据的一致性和可用性，以下哪种技术是常用的？（）A.两阶段提交协议和三阶段提交协议B.Paxos协议和Raft协议C.一致性哈希和虚拟节点D.以上都是25、在分布式数据库的扩展方面，以下关于横向扩展和纵向扩展的比较，不正确的是（）A.横向扩展成本较低B.纵向扩展更容易实现C.横向扩展能更好地应对高并发D.纵向扩展受硬件限制较大二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释在分布式数据库中，如何处理数据的分布式存储中的数据加密的密钥管理，分析如何保障密钥的安全性和可用性。2、（本题5分）详细描述分布式数据库中的分布式事务的超时处理机制，分析如何避免事务长时间阻塞和提高系统的响应性。3、（本题5分）详细说明分布式数据库中的分布式查询执行计划的生成和优化，分析如何根据网络拓扑和资源状况制定最优执行计划。4、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据分区的热点数据识别和处理策略，分析如何有效地处理热点数据以提高系统性能。三、综合应用题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个在线教育平台的分布式数据库需要支持学生学习路径的个性化推荐和自适应学习。请分析如何根据学生的学习情况和特点，推荐个性化学习路径，实现自适应学习。2、（本题5分）某社交媒体公司为了解用户社交关系紧密程度，对用户互动数据进行中心度分析。说明在分布式数据库中中心度计算的方法和数据处理流程。3、（本题5分）某移动支付平台每天处理大量的交易数据，为了应对高并发和数据安全的挑战，采用分布式数据库架构。请设计该平台的数据库架构，包括数据存储、备份和恢复策略，以及如何防止欺诈交易和数据泄露。4、（本题5分）一家物流配送公司需要建立分布式数据库来优化配送路线和管理货物跟踪信息。探讨如何利用地理信息系统和分布式数据库技术，实现实时的路径规划和货物状态更新。5、（本题5分）某金融机构需要构建一个分布式数据库来存储客户的账户信息和交易记录，同时要满足严格的安全性和合规性要求。请制定相应的安全策略，包括用户认证、授权、数据加密等，并设计灾难恢复方案以确保数据的可靠性和可用性。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）论述分布式数据库系统中的数据一致性验证的测试用例设计和执行，研究如何设计全面有效的测试用例来验证系统的数据一致性，分析测试执行的过程和结果评估