上海大学《分析选讲》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页上海大学《分析选讲》

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、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2、在分布式数据库系统中，数据的复制可以提高数据的可用性和容错性。假设一个分布式医疗记录系统，患者的病历数据在多个节点上进行复制。以下关于数据复制策略和管理的描述，哪一项是不准确的？（）A.同步复制能够保证数据的强一致性，但可能导致系统性能下降，尤其是在网络延迟较高的情况下B.异步复制可以提高系统的性能，但可能会出现数据短暂不一致的情况C.可以采用主从复制模式，其中主节点负责数据的写入，从节点用于数据的读取，以减轻主节点的负载D.数据复制不需要考虑节点的故障情况，因为复制机制本身能够自动处理任何故障3、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.两阶段提交协议和三阶段提交协议B.Paxos协议和Raft协议C.一致性哈希和虚拟节点D.以上都是4、分布式数据库系统中的数据分布策略需要综合考虑多种因素。假设一个金融数据库需要按照客户类型和交易金额进行分布，同时要考虑数据的访问频率和数据量。以下哪种分布方式可能会在数据访问效率和存储成本之间取得较好的平衡？（）A.将高价值客户和大额交易的数据集中存储在高性能的数据节点，其他数据分布在其他节点B.按照客户类型和交易金额的哈希值均匀分布在多个数据节点上C.根据客户所在地区和交易类型，将数据分布在相应的数据节点上D.随机将数据分布在各个数据节点上，通过负载均衡来优化访问5、某分布式数据库系统采用了副本技术来提高数据的可用性和可靠性。假设有三个副本分别存储在不同的站点上，当其中一个副本所在的站点发生故障时，系统需要进行副本恢复。以下关于副本恢复的说法中，哪一项是不正确的？（）A.可以从其他正常的副本中复制数据来恢复故障副本B.恢复过程需要考虑数据的一致性，避免出现错误或不一致的数据C.副本恢复应该在故障站点修复后立即进行，以尽快恢复系统的正常运行D.在恢复副本时，不需要考虑网络延迟和带宽对恢复速度的影响6、在一个分布式数据库系统中，当一个站点发生故障时，系统需要进行故障转移。假设系统采用了主从架构，以下哪种方式能够快速确定新的主节点？（）A.按照预先设定的优先级顺序选择从节点B.选择负载最低的从节点作为新的主节点C.通过投票机制，由多个从节点共同决定新的主节点D.随机选择一个从节点作为新的主节点7、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8、在一个分布式数据库系统中，为了实现跨节点的事务处理，需要解决分布式事务的协调和一致性问题。以下关于分布式事务的处理方式，哪一种是最复杂但能够提供最强一致性保证的？（）A.两阶段提交协议B.三阶段提交协议C.基于补偿的事务处理D.最终一致性事务处理9、在分布式数据库的扩展方面，以下关于横向扩展和纵向扩展的比较，不正确的是（）A.横向扩展成本较低B.纵向扩展更容易实现C.横向扩展能更好地应对高并发D.纵向扩展受硬件限制较大10、在一个由多个节点组成的分布式数据库系统中，节点之间需要进行频繁的通信来协调数据操作。为了降低通信开销，以下哪种方法是最有效的？（）A.减少节点之间的数据交换量B.提高网络带宽C.采用更高效的通信协议D.增加节点的数量11、假设一个分布式数据库系统用于管理一个大型跨国企业的财务数据，包括多个国家和地区的分公司数据。系统采用了数据分片技术，将不同地区的数据存储在不同的节点上。现在需要查询某个特定时间段内所有分公司的总销售额。以下哪种查询处理方式可能最为高效？（）A.依次在每个数据分片节点上执行查询，然后将结果汇总B.将查询任务发送到一个中央节点，由中央节点协调各个分片节点进行查询，并汇总结果C.先在本地节点进行初步筛选，再将筛选后的结果发送到其他节点进行汇总计算D.使用分布式计算框架，将查询任务并行地分配到多个节点同时执行，最后整合结果12、在一个分布式数据库系统中，事务的并发控制机制需要平衡数据一致性和系统性能。假设系统采用了悲观并发控制策略，以下哪种情况可能会导致事务阻塞和系统性能下降？（）A.多个事务同时竞争同一资源B.事务执行时间过长，占用锁的时间过长C.系统负载过高，导致资源紧张D.以上情况都可能导致事务阻塞和系统性能下降13、对于分布式数据库中的并发控制，以下哪种技术可以有效避免死锁的发生？（）A.两阶段锁协议B.时间戳排序协议C.悲观并发控制D.不采取任何并发控制，让冲突自然解决14、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，以下哪种压缩算法可能会取得较好的效果？（）A.哈夫曼编码B.LZ77算法C.游程编码D.以上算法都可能有较好效果，取决于数据特点15、考虑一个需要处理大量小事务的分布式数据库系统，以下哪种事务处理模型能够提高系统的整体性能？（）A.批量处理事务B.并行处理事务C.优化事务的执行顺序D.以上方法的结合二、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级别调整策略，分析在不同业务需求下如何选择合适的一致性级别。2、（本题5分）请说明在分布式环境下如何进行数据库的查询缓存管理，包括缓存的更新、失效和命中率优化。3、（本题5分）论述分布式数据库中的数据迁移策略，包括节点添加或删除时的数据重新分布、数据中心迁移等情况，分析其挑战和解决方案。4、（本题5分）详细说明分布式数据库中的分布式事务的事务日志的分布和管理策略，分析如何保证事务日志的可靠性和可用性。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述分布式数据库系统中的数据加载性能优化技术，分析如何提高数据加载的速度和效率，减少加载时间。2、（本题5分）详细阐述在分布式数据库系统中，如何实现对复杂查询的并行执行和结果合并，分析并行执行的任务划分、调度和结果整合策略，以及对查询响应时间的影响。3、（本题5分）探讨分布式数据库系统与传统集中式数据库系统在数据管理和处理方面的差异，分析分布式系统带来的新的问题和挑战，以及相应的解决方案。4、（本题5分）论述在分布式数据库系统中，基于数据复制的读写分离架构设计，分析如何实现读操作和写操作的负载均衡，提高系统的整体性能。5、（本题5分）详细阐述分布式数据库系统中的分布式事务的并发控制和隔离级别，分析不同隔离级别在分布式环境下的实现方式和对系统性能的影响，探讨如何根据应用需求选择合适的隔离级别。四、综合应用题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）一个内容分发网络（CDN）需要存储大量的多媒体文件和用户访问日志，以提供快速的内容交付服务。请设计一个分布式数据库来支持CDN的业务需求，包括文件存储架构、访问日志分析方法、缓存更新策略，以及如何保障数据的高可用性和低延迟访问。2、（本题10分）一个在线旅游平台的分布式数据库需要支持用户评价和口碑分析。请设计数据存储和处理方案，以及分析算法和模型，以挖掘用户评价中的有价值信息，为平台的服务改进和营销策略制定提供依据。3、（本题10分）