天津职业技术师范大学《分布式存储和并行计算》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《分布式存储和并行计算》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站点的数据，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.优先选择在本地站点处理数据，减少网络传输B.将计算任务分配到网络带宽较大的站点C.按照数据量的大小来决定数据的传输和处理位置D.随机选择站点进行数据处理和传输2、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3、假设一个分布式数据库系统用于管理一个大型物流企业的货物运输信息，包括发货地、目的地、运输时间等。由于业务的增长，需要对系统进行扩展。以下哪种扩展方式在成本和性能方面可能是最优的？（）A.增加每个节点的存储容量和计算能力B.增加新的数据节点，并重新分配数据C.采用混合扩展方式，即同时增加节点的能力和数量D.优化现有系统的数据库架构和查询语句，而不进行硬件扩展4、在分布式数据库的性能测试中，以下关于测试场景设计的说法，错误的是（）A.模拟真实的业务负载B.只关注高并发场景C.考虑不同的数据规模D.包括读写混合的操作5、分布式数据库系统的性能评估是一个复杂的任务。假设一个社交媒体平台的分布式数据库，面临着高并发的读写操作和大量的数据存储需求。以下哪个指标对于评估该系统的性能最为关键？（）A.数据存储容量B.平均响应时间C.数据复制的延迟D.节点之间的网络带宽6、分布式数据库系统中的数据一致性级别会影响系统的性能和可用性。假设一个实时股票交易系统，对数据一致性要求非常高，几乎不允许数据偏差。以下哪种一致性级别最适合该系统？（）A.强一致性B.弱一致性C.最终一致性D.自定义一致性7、在分布式数据库的环境下，以下哪种数据迁移方式对业务的影响最小？（）A.在线迁移B.离线迁移C.部分迁移D.全部迁移8、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9、在分布式数据库中，数据分片是一种将数据划分成多个片段并存储在不同节点上的技术。以下关于数据分片的描述中，错误的是？（）A.数据分片可以提高数据的查询性能，因为可以并行地在多个节点上进行查询B.数据分片可以根据数据的属性或业务规则进行划分，例如按照地理位置、时间范围等进行分片C.数据分片需要考虑数据的完整性和一致性，确保不同分片之间的数据能够正确地组合和查询D.数据分片一旦确定就不能再进行调整和改变，否则会导致数据丢失或系统故障10、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.数据加密和脱敏C.数据备份和恢复D.以上都是11、在选择分布式数据库的存储引擎时，以下哪个因素对于数据的写入性能影响最大？（）A.磁盘I/O性能B.内存使用效率C.数据压缩算法D.索引结构12、在分布式数据库中，数据一致性的级别可以根据业务需求进行调整。以下哪种业务场景对一致性的要求相对较低？（）A.在线购物的订单处理B.社交媒体的点赞计数C.银行转账系统D.航空订票系统13、在一个分布式数据库系统中，为了监控系统的性能和资源使用情况，以下哪种工具或技术是常用的？（）A.性能监控软件和指标采集B.日志分析和告警机制C.资源使用统计报表和可视化D.以上都是14、在一个分布式数据库系统中，数据的加密和解密操作会对系统性能产生一定影响。假设需要对敏感数据进行加密存储，以下哪种加密方式在保证安全性的同时对查询性能的影响较小？（）A.对称加密B.非对称加密C.哈希加密D.混合加密（对称加密和非对称加密结合）15、分布式数据库中的事务处理是一个复杂的问题。以下关于分布式数据库事务处理的描述中，错误的是？（）A.分布式数据库中的事务需要保证原子性、一致性、隔离性和持久性B.分布式数据库中的事务处理需要考虑网络延迟、节点故障等因素，以确保事务的正确执行C.分布式数据库中的事务可以通过两阶段提交协议来实现，以保证事务的一致性D.分布式数据库中的事务处理与集中式数据库中的事务处理完全相同，不需要进行特殊的处理二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细说明分布式数据库中的并发控制机制，分析其与传统集中式数据库并发控制的区别和难点。2、（本题5分）请解释分布式数据库中的数据分区合并和拆分策略，根据数据量和访问模式动态调整分区结构。3、（本题5分）在分布式数据库中，如何处理跨区域的数据访问和数据同步，考虑网络延迟、数据一致性和法规要求等因素，提出相应的解决方案。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分布式数据库系统中的数据访问控制和权限管理对于数据安全至关重要。论述数据访问控制的模型和策略，如基于角色的访问控制、基于属性的访问控制等，分析如何在分布式环境下实现精细的访问控制和权限管理，并探讨如何应对权限变更和授权管理的复杂性。2、（本题5分）在分布式数据库系统中，数据治理和数据质量管理是确保数据价值和可用性的重要环节。请全面论述数据治理的框架和策略，包括数据标准制定、数据所有权和责任界定、数据质量评估等，分析数据质量管理的方法和工具，如数据清洗、数据验证、数据监控等，研究如何建立有效的数据治理和质量管理机制，以及如何应对数据质量问题带来的业务风险。3、（本题5分）探讨分布式数据库系统中的系统参数调优和配置管理，分析诸如缓冲区大小、并发线程数、网络超时设置等参数对系统性能的影响，以及如何进行有效的配置管理。4、（本题5分）详细探讨分布式数据库系统中的数据分区的动态扩展和收缩技术，分析如何根据业务需求实时调整分区的大小和数量。5、（本题5分）分布式数据库系统中的数据分区和副本放置策略对于系统的性能和可靠性有着重要影响。论述如何根据数据访问频率、节点负载等因素进行数据分区和副本放置，分析不同策略对系统读写性能、容错能力的影响，并举例说明如何进行优化。四、综合应用题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某在线教育平台引入新的教学工具，对分布式数据库进行相应的调整和优化。说明如何修改数据库架构以支持新功能，同时保证系统的稳定性。2、（本题10分）某在线教育平台为评估教学效果，对学生学习数据进行长期跟踪和分析。设计分布式数据库中