海南科技职业大学《分布式数据库原理与应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页海南科技职业大学《分布式数据库原理与应用》

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2分，共30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、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2、在分布式数据库系统中，以下关于数据一致性级别调整的说法，哪一项是正确的？（）A.一致性级别可以随时随意调整，对系统没有影响B.提高一致性级别会增加系统的性能开销C.降低一致性级别总是能提高系统的可用性D.一致性级别调整只需要在主节点进行操作3、分布式数据库系统中的数据迁移是常见的操作。假设有一个不断发展的分布式电商数据库，由于业务增长需要将部分数据从一个节点迁移到另一个节点。以下关于数据迁移的描述，不正确的是：（）A.数据迁移前需要制定详细的计划，包括迁移的时间、数据量、目标节点等B.在数据迁移过程中，需要确保数据的一致性和完整性，避免数据丢失或损坏C.数据迁移完成后，需要对迁移的数据进行验证和测试，确保其能够正常访问和使用D.数据迁移可以在系统运行时进行，不会对正在进行的业务操作产生任何影响，无需暂停服务4、分布式数据库中的数据分片需要考虑多个因素。以下哪项不是数据分片时应重点考虑的？（）A.数据的大小B.数据的使用频率C.数据的存储位置D.数据的类型5、分布式数据库系统中的查询分解和并行执行是提高查询效率的重要手段。假设一个分布式物流跟踪系统，需要查询多个包裹在不同运输阶段的信息。以下关于查询分解和并行执行的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以将复杂的查询分解为多个子查询，在不同的节点上并行执行B.并行执行子查询时需要考虑数据的依赖关系和结果的合并方式C.查询分解和并行执行可以大大提高查询的响应速度，但会增加系统的复杂性D.所有的查询都适合进行分解和并行执行，不需要考虑查询的特点和数据的分布情况6、在分布式数据库系统中，数据分布在多个节点上。以下关于数据分片的描述，哪一项是不正确的？（）A.水平分片是按照一定条件将数据划分到不同的节点B.垂直分片是将不同的属性列分配到不同的节点C.数据分片可以提高数据的独立性和安全性D.数据分片会增加数据查询和更新的复杂性7、在分布式数据库中，当节点之间的网络带宽有限时，以下哪种操作应该尽量减少？（）A.大量数据的传输B.频繁的查询请求C.复杂的关联操作D.以上都是8、在一个具有多个副本的数据分片的分布式数据库中，数据的一致性维护是一个关键问题。假设存在三个副本分别存储在不同的节点上，当其中一个副本的数据被更新时，需要将更新传播到其他副本以保持数据的一致性。以下关于一致性协议和更新传播机制的描述，哪一项是正确的？（）A.采用强一致性协议，立即将更新同步到所有副本，这样可以确保数据的一致性，但可能会导致系统的响应时间增加，尤其是在网络延迟较高的情况下B.采用弱一致性协议，允许副本之间存在一定时间的数据差异，然后定期进行同步，这样可以提高系统的性能，但可能会在某些时间段内提供不一致的数据C.采用最终一致性协议，只要保证在足够长的时间内所有副本能够达到一致即可，无需实时同步更新，这种方式适合对数据一致性要求不高的应用场景D.为了在一致性和性能之间取得平衡，可以采用一种混合一致性协议，根据数据的重要性和访问频率来决定采用强一致性还是弱一致性9、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10、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11、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.Random12、分布式数据库中的数据一致性模型有多种。以下哪种一致性模型允许在一定时间内数据不一致，但最终会达到一致？（）A.强一致性B.弱一致性C.最终一致性D.以上都不是13、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14、分布式数据库系统中的故障恢复机制是保障系统可用性的重要手段。假设一个金融服务的分布式数据库，突然发生区域性的网络故障，导致部分节点无法与其他节点通信。以下哪种故障恢复策略能够最快地使系统恢复正常运行？（）A.等待网络故障恢复，系统自动重新连接B.启动备用网络，切换到备用网络进行数据通信C.利用本地缓存数据继续提供服务，待网络恢复后同步数据D.暂停所有服务，直到网络故障完全解决15、在一个分布式数据库系统中，为了确保数据的安全性和完整性，以下哪种措施是必不可少的？（）A.访问控制和身份验证B.数据加密C.数据备份和恢复D.以上都是二、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，如何处理数据的分布式存储中的数据归档的存储介质选择，分析如何根据数据特点选择合适的归档存储介质。2、（本题5分）详细说明分布式数据库系统中的分布式事务处理机制，包括两阶段提交协议、三阶段提交协议等，分析其实现原理和可能面临的问题。3、（本题5分）在分布式数据库中，如何处理数据的分布式存储节点故障恢复，保证数据的可用性和一致性。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分布式事务是分布式数据库系统中的关键问题之一。请深入探讨分布式事务的处理机制，包括事务的开始、提交、回滚等阶段，分析在不同网络环境和节点故障情况下如何保证事务的原子性、一致性、隔离性和持久性，并举例说明常见的分布式事务处理算法。2、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据分布策略，如哈希分布、范围分布和随机分布等，分析它们对数据访问性能、数据均衡和扩展性的影响。3、（本题5分）论述在分布式数据库系统中，如何处理数据的动态增长和收缩，分析存储扩展、数据重新分布和架构调整的策略和方法，以适应业务的变化。4、（本题5分）深入探讨在分布式数据库系统中，基于数据复制的容灾备份方案设计，分析如何通过数据复制实现异地容灾，保证业务的连续性。5、（本题5分）随着边缘计算的发展，边缘设备上的分布式数据库应用逐渐增多。论述边缘环境下分布式数据库系统的特点和挑战，如资源受限、网络不稳定等，分析如何针对边缘设备进行优化，以满足边缘计算的需求。四、综合应用题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某金融服务公司的分布式数据库需要支持投资组合管理和风险评估。请设计数据模型和算法，以实现对投资组合的实时监控和风险评估，为投资者提供决策支持，同时保证数据的安全性和稳定性。2、（本题10分）某物流企业需要管理货物的运输信息