安徽中澳科技职业学院《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批阅人一、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2、对于分布式数据库中的数据一致性协议，以下哪种协议在处理冲突时更为灵活？（）A.PaxosB.RaftC.2PCD.以上都不是3、在分布式数据库中，数据查询是一个常见的操作。以下关于数据查询的方法中，错误的是？（）A.数据查询可以使用SQL语言或特定的分布式查询语言，根据数据的分布情况和查询需求进行选择B.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C.数据查询可以采用缓存和预取技术，减少数据的读取时间D.数据查询只需要考虑查询性能，不需要考虑数据的一致性和完整性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、当设计分布式数据库的索引结构时，以下哪个因素对于索引的性能影响最大？（）A.索引的类型B.索引的字段选择C.数据的分布情况D.数据库的负载模式6、在一个分布式数据库系统中，当需要进行数据的备份和恢复时，以下哪种策略能够最大程度地减少备份时间和恢复时间？（）A.全量备份结合增量备份B.只进行全量备份C.只进行增量备份D.定期将数据导出到外部存储7、某分布式数据库采用了数据分片技术，将一个大规模的电商数据库按照商品类别进行分片，并存储在不同的服务器上。当需要统计某一类商品在不同地区的销售总额和库存余量时，以下哪种处理方式可能会面临较大的计算复杂性和数据整合困难？（）A.分别在每个分片服务器上进行计算，然后将结果传输到中央节点进行汇总B.利用分布式计算框架，将计算任务分配到多个分片服务器上并行处理C.先在一个分片服务器上获取部分数据，然后根据关联关系逐步从其他分片服务器获取数据进行计算D.将所有分片数据集中到一个高性能服务器上进行统一计算和分析8、某分布式数据库系统采用了一致性哈希算法来分配数据，当系统中新增或删除一个节点时，以下关于数据重新分布的描述，哪一项是正确的？（）A.只有与新增或删除节点相关的数据会重新分布B.所有数据都会重新分布C.一半的数据会重新分布D.不需要进行数据重新分布9、当分布式数据库中的某个节点负载过高时，以下哪种负载均衡策略能够更快速地将负载分配到其他节点？（）A.基于轮询的策略B.基于权重的策略C.基于性能的策略D.随机策略10、对于分布式数据库中的查询路由，以下哪种策略能够根据网络状况动态选择最优路径？（）A.基于负载均衡的路由B.基于网络距离的路由C.随机路由D.固定路由11、在分布式数据库环境中，数据的备份和恢复策略需要考虑数据量和恢复时间目标。假设一个大型金融交易数据库，每天产生大量的数据。为了能够在短时间内恢复数据，以下哪种备份和恢复策略可能最为合适？（）A.全量备份每天进行，增量备份每小时进行B.只进行全量备份，每周一次C.增量备份每天进行，全量备份每月一次D.不进行备份，依靠数据复制来保障数据安全12、假设一个分布式数据库系统中的部分节点位于不同的时区，在处理时间相关的数据时，以下哪种方法能够避免时区带来的问题？（）A.在数据库中统一使用一个标准时区B.根据节点所在的时区进行处理C.将时间转换为UTC时间进行存储和处理D.以上都不是13、在分布式事务的协调过程中，以下哪个阶段负责确保所有参与节点对事务的结果达成一致？（）A.准备阶段B.提交阶段C.执行阶段D.回滚阶段14、在分布式数据库系统的维护中，以下哪个任务对于确保系统的稳定性最为重要？（）A.定期更新数据库软件版本B.监控硬件状态C.优化数据库配置参数D.进行数据清理和归档15、某分布式数据库系统中的一个节点发生故障，导致存储在该节点上的数据暂时不可用。为了保证系统的持续运行和数据的完整性，以下哪种恢复策略是最恰当的？（）A.立即从其他正常节点复制相同的数据来恢复故障节点的数据，同时暂停对相关数据的访问，直到恢复完成B.利用预先创建的备份来恢复故障节点的数据，恢复过程中允许对其他不相关的数据进行访问，但可能会导致一定时间的数据丢失C.启动故障转移机制，将故障节点上的工作负载转移到其他正常节点，并在后台逐步恢复故障节点的数据D.以上三种策略的组合，根据故障的严重程度和系统的当前状态选择最合适的恢复方式16、对于分布式数据库中的数据迁移过程，以下哪个阶段最容易出现错误？（）A.数据抽取B.数据转换C.数据加载D.数据验证17、在一个分布式数据库系统中，为了实现数据的高效检索，以下哪种索引结构是比较适合的？（）A.B树索引B.哈希索引C.全文索引D.根据数据特点和查询需求选择合适的索引18、在一个跨多个数据中心的分布式数据库系统中，为了降低数据中心之间的通信成本，以下哪种方法是可行的？（）A.数据压缩和编码B.减少不必要的数据传输C.优化通信协议和网络拓扑D.以上都是19、在一个分布式数据库系统中，为了监控系统的性能和健康状况，需要收集各种指标和日志信息。以下关于性能监控的实施，哪一项是最关键的？（）A.确定需要收集的关键性能指标，如响应时间、吞吐量等B.选择合适的监控工具和技术，确保数据的准确收集C.建立有效的告警机制，及时通知管理员系统的异常情况D.对收集到的性能数据进行分析和可视化，以便发现潜在的问题20、在一个分布式数据库环境中，数据的一致性维护需要在性能和准确性之间进行权衡。假设一个分布式社交媒体数据库，用户发布的动态需要尽快展示给其他用户，但允许一定程度的数据不一致。以下哪种一致性模型最适合这种场景？（）A.因果一致性B.会话一致性C.读己之所写一致性D.最终一致性21、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22、在分布式数据库的查询处理中，涉及多个节点的数据时，通常需要进行优化。以下哪种技术可以减少数据传输量？（）A.索引优化B.连接操作下推C.增加缓存D.减少查询条件23、考虑一个分布式数据库系统，其中部分节点的存储容量即将达到上限。为了避免数据丢失和系统性能下降，以下哪种策略是首先应该考虑的？（）A.购买新的存储设备来扩展节点的容量B.将部分数据迁移到其他有足够空间的节点C.删除一些不常用的数据D.对数据进行压缩以节省存储空间24、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25、在一个分布式数据库系统中，若要确保数据的隐私性，以下哪种措施最为有效？（）A.对数据进行加密存储B.限制数据库的访问权限C.定期删除敏感数据D.将敏感数据存储在单独的节点二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（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级别切换策略，分析如何在运行时根据业务需求切换一致性级别。2、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据压缩算法选择和优化，分析如何根据数据特点选择合适的压缩算法。3、（本题5分）分布式数据库中的并发控制是确保数据正确性的关键。请阐述常见的并发控制方法（如两阶段锁、乐观并发控制等）在分布式环境中的应用和挑战。4、（本题5分）分布式数据库的性能评估是系统优化的基础。请阐述性能评估的指标（如响应时间、吞吐量等）、评估方法和工具，以及如何根据评估结果进行系统优化。三、综合应用题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个大型游戏公司的数据库中保存了玩家的游戏数据、排行榜信息和虚拟物品交易记录。为了应对游戏的高并发和实时性要求，计划采用分布式数据库架构。请详细设计数据库的架构，包括数据存储、副本管理、负载均衡和故障恢复策略。2、（本题5分）某社交媒体平台的分布式数据库需要支持用户行为分析和趋势预测。请设计数据采集和存储方案，以及分析算法和模型，以实现对用户行为的深入分析和趋势预测，为平台的运营和发展提供决策支持。3、（本题5分）一家金融机构为优化贷款审批流程，对客户信用评估数据进行决策树分析。构建基于分布式数据库的决策树模型和数据输入输出方式。4、（本题5分）某社交媒体平台的分布式数据库需要支持用户情感分析和舆论引导。请设计数据采集和分析方案，以及情感分析算法和舆论引导策略，了解用户情感倾向，引导积极舆论。5、（本题5分）某在线教育平台为分析学生学习进度，对学习时间和成绩数据进行相关性分析。阐述在分布式数据库中相关性计算和结果解读。四、论述