重庆三峡学院《分布式数据库原理与应用》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《分布式数据库原理与应用》2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、考虑一个需要处理大量小事务的分布式数据库系统，以下哪种事务处理模型能够提高系统的整体性能？（）A.批量处理事务B.单个事务逐个处理C.优先级处理事务D.以上都不是2、当分布式数据库中的一个节点负载过高时，以下哪种方法不能有效地平衡负载？（）A.将部分数据迁移到其他节点B.增加该节点的硬件资源C.限制对该节点的访问D.停止其他节点的服务3、在分布式数据库环境中，数据的安全性至关重要。假设一个医疗保健系统的分布式数据库，存储着患者的敏感信息。为了防止数据泄露，除了常见的访问控制和加密技术外，还应该采取以下哪种措施？（）A.定期对数据进行备份，以防数据丢失B.对数据的访问进行审计和监控，及时发现异常访问行为C.将所有数据存储在一个中心节点，便于集中管理和保护D.允许员工在未经授权的情况下访问部分数据，以提高工作效率4、分布式数据库系统中的数据复制可以提高系统的可用性和性能。假设一个分布式电商库存管理系统，库存数据需要在多个节点上进行复制。如果复制过程中出现网络分区，以下哪种处理方式能够在保证数据一致性的前提下，最大程度地提高系统的可用性？（）A.停止所有数据更新操作，直到网络分区恢复B.在不同的分区内独立进行数据更新，网络恢复后进行数据合并和冲突解决C.只允许在主节点进行数据更新，其他节点暂停服务D.随机选择一个分区进行数据更新，其他分区等待5、在一个分布式数据库系统中，为了提高查询效率，采用了索引技术。假设在不同的数据节点上分别建立了本地索引，当执行一个涉及多个数据节点数据的复杂查询时，以下哪种索引使用策略能够在保证查询准确性的同时，最大程度地提高查询性能？（）A.仅依赖本地索引，通过网络传输中间结果进行整合B.尝试构建全局索引，统一管理和使用所有数据节点的索引C.根据查询的具体需求和数据分布情况，灵活选择使用本地索引或构建临时的全局索引D.完全忽略索引，直接扫描数据进行查询，避免索引不一致带来的问题6、某分布式数据库系统采用了某种分布式事务处理机制，但是在高并发情况下出现了事务死锁的问题。以下哪种方法可以有效地检测和解决事务死锁？（）A.建立事务等待图，并定期进行检测B.为事务设置超时时间，超时则自动回滚C.随机选择一个事务进行回滚D.以上方法的组合7、在一个大规模的分布式数据库系统中，以下哪种技术可以有效地管理和监控节点的状态？（）A.分布式监控系统B.集中式管理平台C.自动化运维工具D.以上都是8、分布式数据库的复制技术用于提高数据的可用性和容错性。以下关于复制方式的描述，哪种方式在写入操作时开销较小但读取可能不一致？（）A.主从复制B.对等复制C.多主复制D.以上都不对9、分布式数据库系统中的查询优化需要考虑更多的因素，相比传统集中式数据库更为复杂。假设一个分布式电商平台的数据库，存储了商品信息、用户订单和评价等数据。当执行一个涉及多个节点数据的复杂查询时，以下关于查询优化的说法，哪一个是不正确的？（）A.优化器需要评估不同的执行计划，包括数据传输成本和节点计算成本B.可以通过在节点上创建临时表来减少数据传输量，提高查询效率C.完全依赖数据库系统的自动优化功能，不需要人工干预和调整查询语句D.考虑使用并行查询技术，在多个节点上同时执行部分查询任务，加快查询速度10、在分布式数据库系统中，数据分布在多个节点上。以下关于数据分布策略的描述，哪一项能更好地实现数据的本地化访问和提高查询效率？（）A.哈希分布B.随机分布C.顺序分布D.以上效果相同11、分布式数据库是一种将数据存储在多个物理位置的数据库系统。以下关于分布式数据库的特点描述中，错误的是？（）A.分布式数据库具有高可用性，因为数据存储在多个节点上，即使某个节点出现故障，系统仍然可以正常运行B.分布式数据库可以提高数据的可扩展性，通过增加节点可以轻松地扩展存储容量和处理能力C.分布式数据库中的数据分布是完全随机的，没有任何规律可循D.分布式数据库需要解决数据一致性和事务管理等复杂问题12、分布式数据库系统中的故障检测和恢复是保障系统可用性的关键。假设一个分布式物流数据库系统，突然有一个节点出现故障无法响应。以下哪种故障检测机制能够快速准确地发现并定位故障节点？（）A.定期向所有节点发送心跳消息，根据响应判断故障B.当其他节点发现与某节点通信异常时，报告故障C.由中心节点主动探测其他节点的状态D.等待用户反馈无法访问数据，从而确定故障节点13、分布式数据库系统中的故障恢复是确保系统可靠性的重要环节。假设一个分布式电商数据库在运行过程中，某个节点突然发生故障。以下关于故障恢复的描述，不正确的是：（）A.系统需要能够检测到节点的故障，并迅速切换到备份节点或进行数据恢复操作B.为了加快恢复速度，可以定期对数据进行备份，并将备份存储在多个不同的位置C.在故障恢复过程中，可能会丢失一部分未提交的事务数据，但已提交的事务数据必须能够完整恢复D.故障恢复完成后，系统无需对恢复的数据进行一致性检查，因为恢复过程已经保证了数据的一致性14、在一个跨多个地理区域的分布式数据库系统中，网络延迟和带宽是影响系统性能的重要因素。假设需要从位于不同国家的站点中获取大量的数据进行分析，以下哪种技术或策略可以有效地减少网络延迟对数据获取速度的影响？（）A.对数据进行压缩传输，减少数据量B.增加网络带宽，提升数据传输速度C.采用异步数据传输方式，允许数据在后台逐步传输D.在本地缓存经常使用的数据，减少对远程站点的访问15、分布式数据库系统中的数据一致性维护需要在不同的一致性级别之间进行权衡。假设一个分布式在线游戏排行榜系统，玩家的得分需要实时更新。对于排行榜数据的一致性要求，以下哪种一致性级别可能是最合适的？（）A.强一致性，确保排行榜实时准确B.最终一致性，允许排行榜在一定时间内更新延迟C.因果一致性，保证相关得分更新的顺序正确D.读己之所写一致性，玩家看到自己得分更新立即生效16、假设一个分布式数据库系统中的某个节点遭受了恶意攻击，导致部分数据被篡改。为了及时发现和恢复数据的一致性，以下哪种方法是可行的？（）A.对比该节点与其他副本节点的数据B.利用数据的校验和和数字签名进行验证C.分析系统日志以查找异常操作D.以上所有方法17、分布式数据库中的缓存替换算法影响缓存命中率。以下关于缓存替换算法的描述，不正确的是（）A.LRU算法是常用的替换算法B.缓存替换算法对系统性能影响不大C.不同的算法适用于不同的场景D.可以结合多种算法提高缓存效果18、在一个分布式数据库系统中，为了提高数据的访问效率，采用了索引技术。以下关于分布式索引的描述，哪一项是正确的？（）A.分布式索引应该在每个节点上独立创建和维护，查询时在本地节点进行索引查找，以减少网络开销B.建立一个全局的分布式索引，所有节点共享，这样可以确保查询的准确性，但可能会导致索引更新的复杂性增加C.采用混合索引策略，对于经常访问的数据创建全局索引，对于本地特定的数据创建本地索引D.分布式索引的效果取决于数据的分布和查询模式，需要根据实际情况选择合适的索引策略19、分布式数据库系统中的事务管理面临诸多挑战。假设一个事务需要同时更新位于不同国家的数据节点上的数据，并且这些数据节点之间的网络连接不稳定。以下哪种情况最有可能导致事务执行失败或出现数据不一致？（）A.网络延迟导致部分更新操作未能及时完成B.不同数据节点的数据库管理系统版本存在差异C.事务中的某些操作违反了部分数据节点的数据完整性约束D.以上情况都有可能导致事务执行失败或出现数据不一致20、当需要在分布式数据库中实现复杂的关联查询时，以下哪种技术可以提高查询的性能？（）A.索引合并B.哈希连接C.嵌套循环连接D.排序合并连接二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细描述分布式数据库中的数据分布策略，如哈希分布、范围分布等，分析它们对数据存储和查询性能的影响。2、（本题5分）请解释分布式数据库中的数据一致性检查和修复机制，说明如何定期检查数据一致性，发现并修复不一致的数据。3、（本题5分）论述分布式数据库中的数据一致性和可用性的权衡策略，根据业务特点确定合适的权衡点。4、（本题5分）论述分布式数据库系统中的分区容忍性概念，分析如何在系统设计中实现良好的分区容忍性。5、（本题5分）请解释分布式数据库中的数据副本放置策略，考虑节点故障、网络延迟和访问频率等因素，优化副本的放置位置。三、综合应用题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某在线教育平台为提高用户体验，优化课程推荐算法，相应地调整分布式数据库中的数据存储和索引结构。2、（本题5分）某在线游戏公司的游戏服务器产生了大量的玩家游戏数据，包括角色信息、游戏记录和排行榜数据等。为了提供更好的游戏体验和数据分析能力，计划将这些数据迁移到分布式数据库中。请设计分布式数据库的架构，考虑数据的分布和存储、游戏数据的实时更新策略、排行榜计算的优化方法，以及如何处理游戏中的突发流量和故障恢复。3、（本题5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语言和多币种的数据处理，同时满足不同地区的法律法规要求。4、（本题5分）一家金融机构为评估市场风险，对金融资产价格数据进行波动性分析。构建基于分布式数据库的波动性计算模型和风险评估框架。5、（本题5分）一家金融科技公司为评估投资组合风险，对金融市场数据进行风险分析。设计基于分布式数据库的风险分析框架和数据处理流程。四、论述题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）分布式数据库系统中的数据存储格式对于系统性能和