豫章师范学院《非关系型数据存储技术及其应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《非关系型数据存储技术及其应用》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25个小题，每小题1分，共25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、假设一个分布式数据库系统用于存储一个科研机构的实验数据，这些数据需要长期保存且不可修改。以下关于数据存储和访问的设计，哪一项是最合适的？（）A.采用只读存储介质，确保数据的完整性和不可修改性B.定期对数据进行归档和压缩，减少存储空间C.建立严格的访问控制机制，限制对数据的访问和修改D.以上三个措施都需要结合使用，以满足数据存储和访问的要求2、分布式数据库系统中的事务隔离级别选择会影响并发性能和数据一致性。假设一个分布式在线考试系统，考生同时进行答题，系统需要保证考试成绩的准确性。以下哪种事务隔离级别可能最为合适？（）A.读未提交B.读已提交C.可重复读D.串行化3、在一个分布式数据库系统中，数据的加密和解密是保障数据安全的重要手段。以下关于数据加密在分布式环境中的应用，哪一项是需要重点考虑的？（）A.加密算法的选择，确保加密强度和性能的平衡B.密钥的管理和分发，保证密钥的安全性和可用性C.加密对查询性能的影响，尽量减少加密带来的额外开销D.以上都是在分布式数据库系统中应用数据加密时需要重点考虑的问题以下是150个大学计算机分布式数据库系统考试的单选题：4、某分布式数据库系统由多个数据中心组成，每个数据中心都有自己独立的数据库服务器和存储设备。系统中的数据按照业务类型进行了分片存储，同时为了保证数据的可靠性，采用了多副本机制。当其中一个数据中心发生网络故障，导致与其他数据中心的通信中断时，以下关于数据一致性和可用性的处理策略，哪一个是最合适的？（）A.暂停所有涉及该数据中心数据的操作，等待网络恢复后再进行处理，以确保数据一致性B.继续在其他正常的数据中心进行操作，对于涉及故障数据中心的请求返回错误信息C.利用多副本机制，在其他正常的数据中心中查找相同数据进行操作，待故障恢复后再进行数据同步D.降低数据一致性要求，允许在一定时间内的数据差异，优先保证系统的可用性5、对于分布式数据库的性能监控，以下哪个指标不能直接反映系统的负载情况？（）A.CPU利用率B.内存使用量C.数据存储量D.网络流量6、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策略中，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上线时进行一次，以后不需要再进行优化7、分布式数据库中的数据一致性维护需要考虑网络分区的情况。以下哪种策略能够在网络分区时保证数据的可用性？（）A.停止服务B.牺牲一致性C.牺牲可用性D.以上都不是8、分布式数据库系统中的查询优化是一个复杂的任务。假设一个查询需要从多个数据节点获取数据并进行复杂的关联和聚合操作，以下哪种优化技术能够最有效地减少数据传输量和提高查询性能？（）A.在发送查询到其他数据节点之前，先在本地进行数据过滤和预处理B.采用基于成本的查询优化器，根据数据分布和网络状况评估不同执行计划的开销C.将关联和聚合操作尽量在数据量较小的数据节点上进行D.以上技术的综合应用能够最有效地减少数据传输量和提高查询性能9、分布式数据库系统中的查询计划生成需要考虑数据分布和网络拓扑等因素。假设一个查询涉及多个数据节点的数据，并且网络带宽有限，以下哪种查询计划生成策略能够更好地适应这种情况？（）A.优先在数据所在的本地节点进行数据处理，减少数据传输B.将计算任务分配到网络带宽较大的数据节点C.根据数据量和计算复杂度，动态选择数据传输和计算的位置D.随机选择数据节点进行数据处理和传输10、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11、在分布式数据库系统中，事务的原子性和持久性需要得到保障。考虑一个在线支付系统的分布式数据库，当用户进行一笔支付操作时，如果在数据写入过程中部分节点出现故障，以下哪种方法能够确保事务的原子性和持久性？（）A.采用日志记录事务操作，故障恢复时根据日志重新执行B.放弃当前事务，通知用户重新进行支付C.只在故障节点恢复后处理该事务，其他节点忽略D.回滚整个支付系统的所有事务，重新开始12、在一个分布式数据库系统中，数据分布在多个不同的站点上。假设站点A存储了部分客户信息，站点B存储了订单信息，站点C存储了产品信息。当需要查询某个客户的所有订单及所购买产品的详细信息时，以下哪种处理方式可能会面临较大的网络开销和数据同步问题？（）A.将查询请求发送到每个站点，分别获取数据后在本地进行整合B.在一个中心站点集中获取所有站点的数据，然后进行处理C.先在站点A获取客户信息，根据关联关系逐步从其他站点获取相关数据D.使用分布式事务处理，确保数据的一致性和完整性13、分布式数据库中的数据仓库是一种用于存储和分析大量数据的数据库系统。以下关于分布式数据仓库的描述中，错误的是？（）A.分布式数据仓库可以将数据存储在多个节点上，以提高存储容量和查询性能B.分布式数据仓库需要解决数据的一致性、完整性和可用性等问题，以确保数据的质量C.分布式数据仓库可以使用分布式计算技术来进行数据分析和处理，提高效率D.分布式数据仓库只适用于大型企业和组织，对于小型企业和个人用户来说不适用14、在分布式数据库的架构设计中，需要考虑系统的扩展性和容错性。假设有一个分布式在线教育平台的数据库，随着用户数量的不断增加，需要能够方便地添加新的节点来扩展系统。以下哪种架构设计能够较好地满足这一需求？（）A.主从架构，主节点负责全局控制B.对等架构，所有节点功能相同C.层次架构，按照业务逻辑分层D.星型架构，中心节点协调工作15、在分布式数据库系统中，为了保证数据的一致性和可用性，以下哪种共识算法被广泛应用？（）A.PaxosB.RaftC.GossipD.以上都是16、在一个分布式数据库系统中，数据的分布和复制策略需要根据业务需求进行调整。假设系统用于存储一个社交媒体平台的用户动态和评论数据，以下哪种策略可能最适合提高数据的访问性能和可用性？（）A.按照用户ID进行数据分片，并在多个节点上复制热门用户的数据B.按照时间顺序对数据进行分片，并在相邻的节点上进行数据复制C.随机分布数据，并在每个节点上保留完整的数据副本D.根据数据的类型（动态或评论）进行分片，在特定的节点上进行复制17、对于分布式数据库中的数据分区，以下哪种分区方式能够更好地支持点查询？（）A.哈希分区B.列表分区C.范围分区D.随机分区18、在分布式数据库中，数据的安全性和隐私保护是至关重要的。假设一个医疗保健系统的分布式数据库，存储了患者的敏感医疗信息。为了防止数据泄露，以下哪种措施是最为关键的？（）A.数据加密存储，并严格控制访问权限B.定期对数据进行备份，防止数据丢失C.建立数据审计机制，记录数据的访问和修改历史D.对数据进行脱敏处理，隐藏关键信息19、在分布式数据库中，以下关于数据分片和数据复制的组合策略，哪一项是不合理的？（）A.频繁更新的数据采用分片，不常更新的数据采用复制B.数据量小的数据采用分片，数据量大的数据采用复制C.对查询性能要求高的数据采用复制，对写入性能要求高的数据采用分片D.以上组合策略都合理20、分布式数据库系统中的数据压缩技术可以节省存储空间和网络带宽。假设一个数据表中的数据具有较高的重复性和规律性，以下哪种压缩算法可能会取得较好的压缩效果？（）A.霍夫曼编码算法B.LZ78算法C.游程编码算法D.以上算法都可能有较好效果，具体取决于数据特征21、在一个分布式数据库系统中，随着业务的增长和数据量的增加，系统需要进行扩展。以下哪种扩展方式是比较灵活且易于实现的？（）A.垂直扩展（增加单个节点的资源）B.水平扩展（增加节点数量）C.混合扩展（同时进行垂直和水平扩展）D.以上扩展方式的灵活性取决于具体的系统架构22、在分布式数据库系统中，以下哪种数据存储方式更适合存储经常更新的小数据量记录？（）A.关系型数据库B.键值存储C.文档数据库D.图形数据库23、在一个分布式数据库系统中，事务管理面临着诸多挑战，如并发控制、故障恢复和分布式事务的协调等。假设存在一个涉及多个节点的分布式事务，其中部分节点已经完成了事务的部分操作，而另一些节点由于网络延迟还未完成。以下关于事务处理的描述，哪一项是正确的？（）A.等待所有节点都完成事务操作后再进行提交或回滚，以确保事务的原子性和一致性，但可能会导致长时间的阻塞B.先提交已经完成操作的节点，然后在后续处理中解决未完成节点的问题，这种方式可以提高系统的并发度，但可能会破坏事务的原子性C.采用两阶段提交协议，先进行预提交，在确保所有节点都准备好后再进行正式提交，这样可以保证事务的一致性，但会增加事务的执行时间D.放弃这个分布式事务，回滚已经完成的部分操作，然后重新发起一个新的事务，这种方式简单直接，但会浪费已经完成的部分工作24、在一个分布式数据库系统中，为了提高系统的可扩展性，以下哪种设计原则是重要的？（）A.微服务架构B.解耦和模块化C.无状态服务和弹性伸缩D.以上都是25、在分布式数据库中，数据查询是一个常见的操作。以下关于分布式数据库数据查询的描述中，错误的是？（）A.分布式数据库中的数据查询需要考虑数据的分布情况和网络延迟等因素，以优化查询性能B.分布式数据库中的数据查询可以使用SQL语言进行，也可以使用特定的分布式查询语言C.分布式数据库中的数据查询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D.分布式数据库中的数据查询结果总是与集中式数据库中的查询结果完全一致二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）请解释分布式数据库中的数据存储格式选择，如行存储、列存储和混合存储，根据应用场景选择合适的存储格式。2、（本题5分）解释在分布式环境下，如何进行数据库的日志管理和归档策略，分析如何有效管理数据库的日志数据。3、（本题5分）论述分布式数据库中的数据一致性恢复策略，在发生故障或数据不一致时快速恢复系统到一致状态。4、（本题5分）阐述分布式数据库系统中的数据模型的扩展和适配策略，分析如何应对业务变化对数据模型的新需求。三、综合应用题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个在线教育平台的分布式数据库需要支持教学资源的版权管理和授权。请设计数据存储和管理方案，以及版权认证和授权机制，确保教学资源的合法使用和保护知识产权。2、（本题5分）一家物流企业为优化运输路径选择，对交通路况和距离数据进行动态规划分析。探讨在分布式数据库支持下的动态规划算法实现和数据更新机制。3、（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。4、（本题5分）一个在线旅游平台的分布式数据库存储了大量的酒店、机票和旅游线路信息。为了提高用户的搜索体验，需要优化查询性能。请分析如何设计合适的索引、缓存策略和查询计划，同时考虑数据的分布对查询的影响。5、（本题5分）某金融机构的业务涵盖银行、证券和保险等多个领域，其数据具有高度的安全性和一致性要求。为了提高数据处理效率和容灾能力，计划将现有数据库改造为分布式数据库。请分析该金融机构的数据特点和业务需求，设计分布式数据库的架构，制定数据备份和恢复策略，以及探讨如何应对可能出现的网络延迟和故障。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