天津传媒学院《分布式与并行计算》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《分布式与并行计算》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15个小题，每小题1分，共15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，数据压缩技术可以节省存储空间。以下关于数据压缩的说法，错误的是（）A.无损压缩不会丢失数据信息B.有损压缩能获得更高的压缩比C.数据压缩会增加查询处理的复杂度D.所有数据都适合进行压缩2、分布式数据库中的数据分片可能会导致数据的关联性降低。以下哪种技术可以在一定程度上解决这个问题？（）A.全局索引B.本地索引C.联合索引D.位图索引3、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4、在分布式数据库系统中，为了提高查询的并发性，以下哪种锁机制更为灵活？（）A.共享锁B.排他锁C.意向锁D.乐观锁5、在分布式数据库中，数据一致性的级别可以根据业务需求进行调整。以下哪种业务场景对一致性的要求相对较低？（）A.在线购物的订单处理B.社交媒体的点赞计数C.银行转账系统D.航空订票系统6、某分布式数据库系统需要支持复杂的关联查询，以下哪种数据存储方式和索引结构能够提高查询性能？（）A.列式存储和位图索引B.行式存储和B树索引C.内存存储和哈希索引D.以上都不是7、在分布式数据库系统中，数据的一致性维护需要权衡性能和准确性。假设一个分布式外卖订单系统，在订单配送过程中，实时更新订单状态。对于订单状态的一致性要求，以下哪种策略可能最为合适？（）A.强一致性，确保每个用户看到的订单状态实时准确B.最终一致性，允许订单状态在一定时间内更新延迟C.因果一致性，只保证有因果关系的订单状态更新顺序正确D.读己之所写一致性，用户看到自己更新的订单状态立即生效8、在一个分布式数据库系统中，为了提高系统的可扩展性，采用了水平扩展的方式增加存储和处理能力。假设系统需要新增一批服务器，以下哪个方面需要重点关注以确保系统的性能和一致性不受影响？（）A.数据的重新分布和负载均衡策略的调整B.新服务器的硬件配置和性能优化C.软件版本的兼容性和系统升级的平滑性D.以上方面都需要重点关注，缺一不可9、当分布式数据库系统需要与外部系统进行数据集成时，以下哪种接口方式更为常见？（）A.API调用B.文件交换C.数据库链接D.消息队列10、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11、在一个分布式数据库系统中，为了实现数据的负载均衡，以下哪种策略是比较有效的？（）A.动态调整数据分布和节点负载B.固定数据分布，根据负载调整请求分配C.增加节点的处理能力D.减少数据的存储量12、在分布式数据库的性能测试中，以下哪个指标能够更全面地反映系统的性能？（）A.响应时间B.吞吐量C.资源利用率D.以上都是13、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14、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15、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方法中，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层面进行，应用程序不需要进行查询优化二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在分布式数据库中，如何处理跨区域的数据访问和数据同步，考虑网络延迟、数据一致性和法规要求等因素，提出相应的解决方案。2、（本题5分）分布式数据库中的数据迁移可能涉及数据格式转换。请阐述如何进行高效的数据格式转换和验证。3、（本题5分）在分布式数据库中，如何处理数据的版本控制和多版本并发控制？请说明其概念、实现方法和在并发操作中的作用。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、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述在云环境下的分布式数据库系统的特点和优势，分析云计算平台为分布式数据库提供的资源弹性、高可用性和可扩展性，以及面临的新的技术挑战。2、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据压缩的硬件加速技术，分析如何利用硬件（如GPU、FPGA等）来加速数据压缩和解压缩过程，提高系统性能。3、（本题5分）在分布式数据库系统中，如何处理数据的异构性是一个复杂的问题。论述数据异构性的表现形式，如数据格式不同、数据库系统类型不同等，分析如何进行数据的转换和集成，以及如何建立统一的数据访问接口来解决数据异构性问题。4、（本题5分）深入探讨在分布式数据库系统中，基于数据分布的存储引擎选择策略，分析如何根据数据特点和访问模式选择合适的存储引擎，提高系统性能。5、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据备份策略的制定和实施，考虑全量备份、增量备份、异地备份等方式，分析备份的频率、存储介质和恢复时间目标。四、综合应用题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一家物流企业计划开展冷链物流业务，需要对温度、湿度和货物状态等数据进行实时监控和管理。请设计分布式数据库来支持冷链物流业务，包括数据的采集和传输、环境数据的存储和分析、货物状态监测和预警，以及如何保障数据的实时性和可靠性。2、（本题10分）一家连锁酒店集团拥有众多分店，每个分店都有自己的客户预订数据和客房管理数据。为了实现集团层面的统一管理和数据分析，计划构建分布式数据库。请根据酒店业务的特点，设计合理的数据分片方式、副本管理策略，以及制定数据整