武汉东湖学院《分布式数据库原理及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《分布式数据库原理及应用》2023-2024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2、在分布式数据库的性能优化中，以下哪种方法对于减少数据传输量和提高网络效率最为有效？（）A.数据压缩和编码B.增加网络带宽C.减少数据冗余D.以上都是3、分布式数据库系统中的数据一致性检查是确保数据正确性的重要手段。假设系统中有大量的数据需要定期进行一致性检查，以下哪种方法能够在较短的时间内发现潜在的不一致问题？（）A.随机抽样检查B.基于数据特征的校验和计算C.全表扫描对比D.建立数据副本之间的差异对比机制4、分布式数据库系统中的负载均衡旨在均匀分配系统资源和工作负载。假设系统中有多个数据节点处理查询请求，当某个节点的负载突然增加时，以下哪种负载均衡策略能够最快地将部分请求分配到其他负载较轻的节点？（）A.基于随机的请求分配策略B.根据节点的当前负载比例进行动态分配C.优先分配给性能最强的节点D.按照请求的类型和数据分布，定向分配到特定的节点5、分布式数据库系统中的负载均衡算法对于系统的整体性能至关重要。假设一个分布式视频流媒体数据库，用户的观看请求分布不均。以下哪种负载均衡算法能够最有效地将请求分配到各个节点，提高系统的响应速度？（）A.轮询算法B.加权轮询算法C.最少连接算法D.随机算法6、在分布式数据库系统中，为了监控系统的性能和健康状况，以下哪种监控指标对于发现潜在的性能瓶颈最为关键？（）A.CPU利用率B.内存使用情况C.网络带宽使用D.以上都是7、在一个分布式数据库系统中，数据一致性的维护需要考虑各种异常情况。假设在一个分布式事务执行过程中，部分参与者所在的站点发生了网络分区，导致与其他站点失去联系，以下哪种处理方式能够保证在网络恢复后数据的一致性？（）A.等待网络恢复，然后继续事务的执行B.放弃当前事务，回滚已经执行的部分操作C.让已经完成操作的参与者提交事务，未完成的回滚D.根据预设的策略，在一定时间内等待，若网络未恢复则进行回滚8、当评估一个分布式数据库系统的性能时，以下哪个指标通常不是最关键的？（）A.单个节点的存储容量B.系统的平均响应时间C.数据的吞吐量D.系统的可用性9、考虑一个分布式数据库系统，其中数据的分布是基于某种哈希函数的。如果需要对哈希函数进行优化以提高数据分布的均衡性，以下哪种方法是可行的？（）A.调整哈希函数的参数B.重新设计哈希函数C.引入虚拟节点D.以上都是10、分布式数据库中的数据分片需要考虑数据的相关性和查询的频繁模式。假设一个分布式人力资源管理系统，员工的个人信息和工作经历被分片存储。如果经常需要同时查询员工的个人信息和工作经历，以下哪种分片方式可能不太合适？（）A.将个人信息和工作经历分别分片B.按照员工编号进行分片，个人信息和工作经历在同一分片C.根据部门进行分片，同一部门员工的个人信息和工作经历在同一分片D.按照职位进行分片，相关职位员工的个人信息和工作经历在同一分片11、分布式数据库系统中的资源分配和负载均衡是重要的管理任务。假设一个分布式电商平台的数据库，在促销活动期间，访问量剧增。为了确保系统的稳定运行，以下哪种资源分配和负载均衡策略最为有效？（）A.动态增加计算资源，根据节点负载实时调整请求分配B.提前预估访问量，固定分配资源，不进行动态调整C.将所有请求优先分配到负载最低的节点，不考虑其他因素D.随机分配请求到各个节点，依靠节点自身处理能力应对负载12、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B.三阶段提交协议C.Paxos协议D.以上都是13、在一个分布式数据库系统中，事务的隔离级别会影响并发执行的效果和数据的一致性。假设存在一个在线订票系统，以下哪种事务隔离级别可能是最合适的？（）A.读未提交（ReadUncommitted），允许读取未提交的数据，以提高并发度，但可能会导致脏读B.读已提交（ReadCommitted），只能读取已提交的数据，避免脏读，但可能会出现不可重复读C.可重复读（RepeatableRead），在一个事务内多次读取相同的数据结果一致，避免不可重复读，但可能会出现幻读D.串行化（Serializable），完全串行执行事务，保证最高的数据一致性，但并发度最低14、某分布式数据库系统用于存储一个在线教育平台的课程资料和学生学习记录。由于课程的更新和学生的学习进度变化频繁，数据的版本管理成为一个重要问题。以下关于数据版本控制的方法，哪一项是最有效的？（）A.为每个数据项维护一个版本号，记录修改的历史B.定期对数据进行快照，保存不同版本的数据C.使用时间戳来标识数据的版本，方便查询和恢复D.以上三种方法结合使用，根据具体的业务需求选择合适的版本控制策略15、假设一个分布式数据库系统需要在不同的网络环境中运行，有时网络连接可能不稳定。为了确保在这种情况下数据的一致性和可用性，以下哪种技术是必不可少的？（）A.数据备份和恢复B.分布式事务的回滚机制C.离线操作模式和数据同步机制D.数据加密和脱敏二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）详细说明分布式数据库中的数据一致性的监控和告警指标设置，分析如何及时发现一致性问题并发出告警。2、（本题5分）论述分布式数据库中的数据一致性保障的测试用例设计，全面测试系统在各种情况下的数据一致性。3、（本题5分）分布式数据库中的数据加密对查询性能有一定影响。请论述如何降低加密对查询处理的性能开销。4、（本题5分）阐述分布式数据库系统中的数据一致性的一致性冲突解决策略，分析如何处理在分布式环境下出现的一致性冲突。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）随着物联网技术的发展，物联网中的分布式数据库应用越来越广泛。论述物联网环境下分布式数据库系统的特点和需求，如海量设备接入、实时数据处理等，分析如何构建适应物联网应用的分布式数据库系统。2、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据分区策略评估指标和方法，分析如何衡量不同分区策略的优劣，选择最适合的分区方案。3、（本题5分）论述分布式数据库系统中的分布式存储引擎的选择和优化，分析不同存储引擎（如关系型、NoSQL、NewSQL）的特点和适用场景，以及在分布式环境下的性能优化技术。4、（本题5分）在云计算环境下，分布式数据库服务的提供方式发生了变化。请深入探讨云原生分布式数据库的特点和优势，分析如何利用云计算的弹性和自动化管理能力来优化分布式数据库的部署和运维。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4个小题，共40分)1、（本题10分）某金融科技公司开发了新的金融产品，需要构建分布式数据库来支持业务的快速扩展。规划数据库的架构，包括数据模型设计、索引优化和容量规划，同时考虑如何应对业务增长带来的挑战。2、（本题10分）一家电商平台为提升搜索排名，对商品属性数据进行权重计算分析。设计