山东医学高等专科学校《分布式计算与系统》2023-2024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页山东医学高等专科学校《分布式计算与系统》

2023-2024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20个小题，每小题2分，共40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，以下关于数据分区的说法，哪一项是错误的？（）A.数据分区可以提高查询性能B.数据分区会增加数据管理的复杂性C.数据分区可以根据业务逻辑进行D.数据分区后，不同分区的数据不能相互访问2、某分布式数据库系统中的一个节点发生硬件故障，导致存储在该节点上的数据不可访问。为了恢复数据，系统采用了备份和恢复机制。以下关于备份策略的选择，哪一项是需要重点考虑的？（）A.全量备份的频率和增量备份的粒度B.备份数据的存储位置和存储介质C.备份过程对系统性能的影响D.以上三个方面都需要重点考虑，根据系统的特点和需求进行权衡3、在分布式数据库系统中，数据分布在多个节点上，为了保证数据的一致性和可用性，通常会采用多种技术手段。以下关于分布式数据库系统中数据复制的说法，错误的是：（）A.数据复制可以提高数据的可用性，当某个节点出现故障时，其他副本仍可提供服务B.数据复制可以增加数据的并发访问能力，提高系统的性能C.完全同步的数据复制可以确保所有副本在任何时刻都完全一致，但可能会导致系统性能下降D.异步的数据复制可能会导致数据的短暂不一致，但能极大提高系统的响应速度，适用于对实时性要求不高的场景。在所有副本都完成更新之前，读取操作可能会获取到不一致的数据4、在分布式数据库的部署过程中，以下哪种环境配置对系统性能的影响较大？（）A.硬件配置B.操作系统C.网络拓扑D.数据库版本5、假设一个分布式数据库系统用于管理一个大型物流企业的货物运输信息，包括发货地、目的地、运输时间等。由于业务的增长，需要对系统进行扩展。以下哪种扩展方式在成本和性能方面可能是最优的？（）A.增加每个节点的存储容量和计算能力B.增加新的数据节点，并重新分配数据C.采用混合扩展方式，即同时增加节点的能力和数量D.优化现有系统的数据库架构和查询语句，而不进行硬件扩展6、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。在一个高并发的银行转账系统中，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7、在分布式数据库系统中，为了提高数据的查询性能，以下哪种缓存替换策略更为有效？（）A.LRUB.LFUC.FIFOD.Random8、某分布式数据库系统采用了副本技术来提高数据的可用性和可靠性。假设有三个副本分别存储在不同的站点上，当其中一个副本所在的站点发生故障时，系统需要进行副本恢复。以下关于副本恢复的说法中，哪一项是不正确的？（）A.可以从其他正常的副本中复制数据来恢复故障副本B.恢复过程需要考虑数据的一致性，避免出现错误或不一致的数据C.副本恢复应该在故障站点修复后立即进行，以尽快恢复系统的正常运行D.在恢复副本时，不需要考虑网络延迟和带宽对恢复速度的影响9、在一个分布式数据库系统中，为了提高查询的响应时间，采用了缓存机制。然而，由于数据的更新，缓存中的数据可能会过时。以下关于缓存一致性的处理策略，哪一种是最有效的？（）A.每次查询时都检查缓存数据的有效性，若过时则重新从数据库获取B.设定一个固定的时间间隔，定期更新缓存数据C.当数据库中的数据被更新时，立即通知并更新相关的缓存数据D.根据数据的访问频率和重要性，动态调整缓存更新的策略10、假设一个分布式数据库系统需要支持快速的数据插入操作，以下哪种数据结构和存储方式是比较适合的？（）A.链表B.哈希表C.索引树D.以上都不是11、分布式数据库系统中的数据一致性模型选择需要考虑业务需求和系统性能。假设一个分布式物流调度系统，车辆的位置信息需要实时更新，但允许一定程度的数据延迟。以下哪种数据一致性模型可能最为合适？（）A.强一致性模型B.最终一致性模型C.弱一致性模型D.自定义一致性模型12、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。假设在不同的站点上分别建立了本地索引，当执行一个涉及多个站点数据的复杂查询时，以下关于索引使用的说法中，哪一项是正确的？（）A.只使用本地索引，通过网络传输数据进行整合和处理B.尝试构建全局索引，统一管理和使用所有站点的数据索引C.根据查询的特点和数据分布情况，灵活选择使用本地索引或构建临时的全局索引D.忽略所有索引，直接扫描数据进行查询，以避免索引不一致带来的问题13、在一个分布式数据库系统中，随着业务的增长，数据量不断增加。为了应对这种情况，以下哪种扩展方式是比较灵活和可扩展的？（）A.垂直扩展（升级硬件）B.水平扩展（增加节点）C.优化数据库的架构D.以上都是14、在分布式数据库中，为了实现数据的高可用性和容错性，通常会采用多副本存储。以下关于副本放置策略的描述，哪种策略能够在节点故障时减少数据丢失的风险？（）A.集中式放置B.随机放置C.基于节点性能的放置D.基于网络拓扑的放置15、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16、在分布式数据库中，以下关于数据一致性和可用性的权衡，哪一项是合理的？（）A.在高并发场景下，优先保证数据一致性，牺牲一定的可用性B.对于关键业务，始终保证数据的可用性，允许一定程度的数据不一致C.数据一致性和可用性同等重要，不应进行权衡D.根据业务需求灵活调整一致性和可用性的优先级17、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18、在分布式数据库中，数据的复制策略会影响数据的一致性和可用性。以下哪种复制策略在节点故障时恢复速度较快？（）A.主从复制B.多主复制C.无主复制D.以上都不是19、当分布式数据库中的数据分布发生变化时，以下哪种重新平衡策略能够更快速地适应新的分布？（）A.手动调整B.自动调整C.基于规则的调整D.以上都不是20、分布式数据库系统中的查询优化需要考虑数据分布和网络拓扑。假设一个物流企业的分布式数据库，存储了货物的运输信息，包括出发地、目的地、运输时间等。当用户发起一个查询，要求获取特定时间段内从某个城市出发的货物运输记录，以下哪种查询执行计划最为高效？（）A.将查询发送到所有节点，各自筛选结果后汇总B.根据出发地信息，只在相关节点进行查询C.先在中心节点进行初步筛选，再将筛选后的查询分发到相关节点D.随机选择部分节点进行查询，根据结果决定是否查询其他节点二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释在分布式数据库中，如何处理数据的多租户隔离和资源分配，分析如何保证租户之间的数据安全和性能隔离。2、（本题5分）详细说明分布式数据库中的数据存储架构选择，如关系型存储、NoSQL存储和NewSQL存储，分析其特点和适用场景。3、（本题5分）详细描述分布式数据库中的分布式查询的并行执行策略，分析如何充分利用分布式计算资源提高查询效率。三、综合应用题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某社交网络平台计划开展兴趣小组功能，需要处理小组的创建、成员管理和活动数据。请设计分布式数据库架构来支持兴趣小组，包括数据的存储和管理、小组活动数据的分析和统计、成员关系的处理和查询，以及如何保障兴趣小组的活跃度和数据一致性。2、（本题5分）一家金融机构的分布式数据库需要支持风险管理模型的验证和更新。请设计数据采集和处理方案，以及验证和更新机制，确保风险管理模型的准确性和有效性。3、（本题5分）一家物流企业为提高仓库存储效率，对货物尺寸和仓库空间数据进行装箱问题分析。说明在分布式数据库中装箱问题的建模和求解方法。4、（本题5分）某金融服务公司的分布式数据库需要支持客户行为预测和欺诈检测。请设计数据采集和分析方案，以及预测和检测算法，提前发现客户异常行为，防范欺诈风险。5、（本题5分）一家物流