河南工学院《非关系型数据库应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《非关系型数据库应用》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、在分布式数据库中，数据集成是一个重要的问题。以下关于分布式数据库数据集成的描述中，错误的是？（）A.数据集成是指将多个数据源中的数据整合到一个分布式数据库中，以实现数据的共享和分析B.数据集成需要解决数据的格式转换、数据清洗、数据一致性等问题，以确保数据的质量C.数据集成可以使用ETL（Extract,Transform,Load）工具来实现，也可以通过编程方式进行D.数据集成只需要在数据仓库建设时进行一次，以后不需要再进行数据集成2、分布式数据库中的元数据存储和管理方式有多种。以下关于元数据存储的说法，错误的是（）A.可以集中存储B.可以分布式存储C.元数据的存储方式对性能没有影响D.要保证元数据的高可用性3、在分布式数据库的架构中，以下哪种组件负责处理数据的复制和同步？（）A.复制管理器B.同步控制器C.数据分发器D.以上都是4、分布式数据库中的数据存储是一个关键问题。以下关于分布式数据库数据存储的描述中，错误的是？（）A.分布式数据库可以采用多种数据存储方式，例如关系型数据库、NoSQL数据库、分布式文件系统等B.分布式数据库中的数据存储需要考虑数据的分布策略、数据复制、数据备份等问题，以确保数据的可用性和可靠性C.分布式数据库中的数据存储可以根据数据的特点和访问模式进行优化，例如使用索引、分区等技术D.分布式数据库中的数据存储只需要考虑存储容量和性能，不需要考虑数据的安全性和隐私性5、在一个分布式数据库系统中，为了保证数据的安全性，采用了访问控制列表（ACL）和加密技术。以下关于ACL的管理和更新，哪一种方式是最安全和高效的？（）A.集中式管理ACL，由一个中央服务器负责授权和更新B.分布式管理ACL，每个节点自行管理本地的访问控制C.定期同步ACL信息，确保各个节点的一致性D.根据数据的敏感性动态调整ACL的管理方式6、分布式数据库系统中的数据备份和恢复策略需要考虑数据量和恢复时间目标。假设系统需要在短时间内恢复大量数据，以下哪种备份方式和恢复策略是最合适的？（）A.全量备份结合增量备份，恢复时先恢复全量再应用增量B.差异备份结合全量备份，恢复时先恢复差异再恢复全量C.只进行全量备份，恢复时直接使用全量备份D.实时同步数据到备用站点，故障时切换到备用站点7、分布式数据库系统中的资源管理包括内存、CPU和存储等。假设一个分布式数据分析平台，在处理大规模数据时，部分节点的内存资源不足。以下哪种资源管理策略能够有效地解决内存不足的问题？（）A.限制每个查询使用的内存量B.将部分数据迁移到内存充足的节点C.动态扩展节点的内存D.降低数据处理的并发度，减少内存需求8、当分布式数据库中的节点之间网络延迟较大时，以下哪种数据同步方式可能会受到较大影响？（）A.实时同步B.定时同步C.批量同步D.异步同步9、在一个跨区域的分布式数据库系统中，各个区域的数据中心之间存在着显著的网络延迟和带宽限制。为了优化系统性能，特别是对于频繁的读写操作，以下哪种技术或策略最为有效？（）A.增加数据在本地的副本数量，减少跨区域的数据访问B.提升网络带宽，以应对数据传输的需求C.重新设计数据模型，减少数据的关联和复杂性D.集中数据存储，将大部分数据存储在一个核心数据中心10、分布式数据库中的数据压缩可以节省存储空间和网络带宽。假设一个分布式图像存储数据库，存储着大量的高分辨率图像。以下哪种图像压缩算法可能最适合在这种场景下使用？（）A.JPEG压缩算法B.ZIP压缩算法C.RAR压缩算法D.无损压缩算法11、考虑一个分布式数据库系统用于电商平台，存储了用户的购物历史和商品信息。以下哪种方式最适合处理大量并发的查询请求？（）A.将所有数据存储在一个中央节点，其他节点作为备份B.数据均匀分布在多个节点，根据查询需求动态分配资源C.按照用户地域分布数据，减少跨地域的数据访问D.随机分配数据到各个节点，不考虑数据的关联性12、对于一个包含多个分布式数据库节点的系统，以下哪种方式能够最有效地提高数据的读写性能？（）A.增加节点之间的网络带宽B.优化数据库的存储引擎C.减少数据的冗余存储D.采用分布式缓存技术13、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策略中，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14、在一个跨多个数据中心的分布式数据库系统中，数据复制的延迟可能会导致数据不一致。假设一个数据中心的更新操作需要一段时间才能复制到其他数据中心，以下哪种技术可以减少这种不一致性对应用的影响？（）A.增加数据复制的频率B.使用缓存来暂存未同步的数据C.应用程序在读取数据时进行版本检查和冲突解决D.以上技术都可以减少不一致性的影响15、假设一个分布式数据库系统中的某个节点遭受了恶意攻击，导致部分数据被篡改。为了检测和恢复数据的一致性，以下哪种方法是可行的？（）A.对比其他副本的数据B.利用数据的校验和进行检查C.重新计算数据的哈希值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）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）解释在分布式数据库中，如何进行数据压缩以减少存储空间和网络传输开销，分析常见的数据压缩算法和应用场景。3、（本题5分）请说明在分布式环境下如何进行数据库的索引优化和重建策略，根据数据变化动态调整索引。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在分布式数据库系统中，数据的存储和访问优化需要结合硬件特性。请详细阐述如何利用新型存储介质（如SSD、NVMe）和硬件架构（如多核CPU、GPU）来提高数据存储和访问的性能，分析硬件优化对分布式数据库系统的影响。2、（本题5分）探讨分布式数据库系统中的数据压缩与索引的协同优化，分析压缩数据上索引的构建和使用，以及如何平衡压缩和索引对系统性能的影响。3、（本题5分）详细探讨分布式数据库系统中的数据一致性校验和修复机制，分析如何及时发现并纠正数据不一致问题，保证数据的正确性。4、（本题5分）详细阐述分布式数据库系统中的数据一致性问题，研究强一致性、弱一致性和最终一致性等不同一致性级别，分析它们在不同应用场景中的权衡和选择。5、（本题5分）随着数据量的不断增长，分布式数据库的扩展能力成为重要考量因素。请全面论述水平扩展和垂直扩展的策略和方法，分析在不同扩展方式下系统架构和数据管理的变化。探讨如何实现无缝扩展，以满足不断增长的业务需求。四、综合应用题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家物流配送公司需要建立分布式数据库来优化配送路线和管理货物跟踪信息。探讨如何利用地理信息系统和分布式数据库技术，实现实时的路径规划和货物状态更新。2、（本题10分）一家电商