江苏经贸职业技术学院《分布式系统》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《分布式系统》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、当设计分布式数据库的存储方案时，以下哪个因素对于数据的可靠性影响最大？（）A.数据的备份策略B.数据的加密方式C.存储节点的硬件性能D.数据的分片方式2、在一个分布式数据库系统中，为了实现数据的负载均衡，需要动态地调整数据的分布和任务的分配。以下关于负载均衡策略的选择，哪一种是最需要考虑系统实时状态的？（）A.基于轮询的负载均衡B.基于权重的负载均衡C.基于资源使用情况的负载均衡D.基于随机的负载均衡3、分布式数据库中的事务管理面临诸多挑战。以下关于分布式事务的描述，哪一项是错误的？（）A.分布式事务需要协调多个节点的操作B.两阶段提交协议可以保证分布式事务的原子性C.分布式事务的性能通常优于集中式事务D.分布式事务可能会因为网络延迟导致失败4、分布式数据库系统中的事务隔离级别对于并发控制和数据一致性有着重要影响。假设一个在线订票系统支持读未提交、读已提交、可重复读和串行化四种隔离级别。在高并发的情况下，以下哪种隔离级别能够在保证数据一致性的同时，最大程度地提高系统的并发性能？（）A.读未提交B.读已提交C.可重复读D.串行化5、在分布式数据库的存储管理中，以下关于分布式存储系统的特点，描述不准确的是（）A.具有高扩展性B.数据一致性容易维护C.能应对大规模数据存储需求D.硬件故障的影响范围较大6、在分布式数据库中，为了实现数据的分区容错性，以下哪种技术经常被采用？（）A.副本机制B.数据压缩C.数据加密D.数据归档7、在一个分布式数据库系统中，数据的一致性级别会影响系统的性能和可用性。假设存在一个金融交易系统，要求数据具有强一致性，而另一个社交媒体系统，对数据的一致性要求相对较低。以下关于这两个系统的数据一致性处理的描述，哪一项是合理的？（）A.金融交易系统应始终采用强一致性，确保每一笔交易的结果立即在所有节点上可见，哪怕会牺牲一定的性能B.社交媒体系统可以采用最终一致性，允许用户在短时间内看到不一致的数据，以提高系统的响应速度C.金融交易系统在非关键业务场景下可以适当降低一致性要求，以提高性能；社交媒体系统在某些重要数据上应采用强一致性D.对于金融交易系统和社交媒体系统，都应根据系统的负载情况动态调整一致性级别，以平衡性能和一致性8、在一个跨多个数据中心的分布式数据库系统中，为了实现数据的一致性和可用性，采用了多主复制的架构。以下关于多主复制可能带来的问题，哪一项是需要特别关注的？（）A.数据冲突的解决，因为多个主节点可能同时对相同的数据进行修改B.复制延迟，导致不同主节点之间的数据不一致C.主节点的选举和切换，以确保系统的持续运行D.以上都是多主复制架构中需要特别关注的问题9、在分布式数据库系统中，节点之间的通信是不可避免的。假设一个分布式科研数据管理系统，节点之间需要频繁交换数据和协调操作。以下关于节点通信的描述，不正确的是：（）A.节点之间的通信可以通过消息传递、远程过程调用等方式实现，不同的方式具有不同的性能和适用场景B.为了提高通信效率，可以对传输的数据进行压缩和序列化，减少数据量和传输时间C.通信延迟和带宽限制是影响节点通信性能的重要因素，需要在系统设计和优化中加以考虑D.节点通信是完全可靠的，不会出现消息丢失或错误的情况，因此不需要进行任何错误处理和重传机制10、在分布式数据库中，当需要进行跨节点的关联操作时，以下哪种方法可以提高性能？（）A.提前在各节点进行数据预处理B.减少关联条件C.避免跨节点关联D.以上都是11、对于一个需要支持复杂数据分析和实时查询的分布式数据库系统，以下哪种存储引擎和数据结构的组合能够提供最优的性能？（）A.关系型数据库存储引擎搭配索引表B.列式存储引擎搭配数据仓库C.NoSQL存储引擎搭配文档数据库D.内存数据库搭配哈希表12、在一个跨地域的分布式数据库系统中，不同地域的数据中心之间存在较大的网络延迟和数据传输成本。为了提高查询性能，以下哪种方法是不太可取的？（）A.在每个地域的数据中心都保存完整的数据副本B.尽量减少跨地域的数据查询和传输C.对数据进行更精细的分区，使查询能够在本地完成D.采用数据压缩技术来减少数据传输量13、假设一个分布式数据库系统需要进行数据迁移，从旧的架构迁移到新的架构。以下哪个步骤是最为关键的？（）A.数据的备份和导出B.新架构的测试和验证C.迁移过程中的数据一致性校验D.以上都是14、对于分布式数据库中的数据加密，以下哪种加密算法在安全性和性能之间取得较好的平衡？（）A.AESB.RSAC.DESD.3DES15、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二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明分布式数据库中的分布式事务的并发度控制和资源分配策略，分析如何平衡并发性能和资源利用。2、（本题5分）在分布式数据库中，如何处理数据的分布式聚合操作，如SUM、AVG等，优化聚合计算的性能。3、（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迁移的网络优化，分析如何降低数据迁移过程中的网络开销。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据复制技术，涵盖主从复制、多主复制和无主复制等模式，探讨其实现原理、一致性保障机制以及对系统性能和可用性的影响。2、（本题5分）在分布式数据库系统中，数据迁移和数据整合是常见的操作。请详细阐述数据迁移的策略和方法，包括在线迁移和离线迁移，以及数据整合过程中的数据清洗、转换和融合技术。分析在大规模数据迁移和整合过程中可能遇到的问题和解决方案。3、（本题5分）论述在分布式数据库系统中，基于数据分区的索引重建策略，分析如何在分区调整或数据量变化时合理重建索引，保证查询性能。4、（本题5分）详细阐述在分布式数据库系统中，如何处理数据的版本控制和多版本并发控制，分析版本的生成、存储和管理，以及对并发操作和查询的支持。5、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据查询的语义理解和优化，分析如何准确理解用户的查询意图，进行查询重写和优化，以提高查询的准确性和性能。四、综合应用题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某物流企业需要与海关系统进行数据交互，设计分布式数据库接口，确保数据的准确传输和合规性检查，同时提高数据交换的效率。2、（本题10分）一个大型电商平台每天处理海量的交易数据，为了提高系统的性能和可用性，决定采用分布式数据库架构。请为该电商平台设计分布式数据库的存储方案，包括选择合适的数据库产品、数据分区方式、索引设计等，并阐述如何进行查询优化以