中央司法警官学院《非关系型数据存储技术及其应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《非关系型数据存储技术及其应用》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20个小题，每小题2分，共40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、某分布式数据库系统需要支持复杂的关联查询，以下哪种数据存储方式和索引结构能够提高查询性能？（）A.列式存储和位图索引B.行式存储和B树索引C.内存存储和哈希索引D.以上都不是2、分布式数据库中的事务处理是一个复杂的问题。以下关于事务处理的方法中，错误的是？（）A.事务处理可以采用两阶段提交协议或三阶段提交协议，确保事务的原子性、一致性、隔离性和持久性B.事务处理可以通过分布式锁和事务日志来实现，确保多个节点对数据的并发访问不会导致数据不一致C.事务处理可以采用补偿事务和重试机制，处理事务失败的情况D.事务处理只需要在数据库系统层面进行，应用程序不需要考虑事务处理问题3、在分布式数据库系统中，以下哪种数据分布方式更适合具有复杂关联关系的数据？（）A.哈希分布B.范围分布C.随机分布D.复制分布4、分布式数据库中的数据分布算法对系统性能有重要影响。以下关于一致性哈希算法的描述，不准确的是（）A.能较好地应对节点的动态加入和退出B.保证数据均匀分布C.实现简单，性能高效D.不需要重新分布所有数据5、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6、分布式数据库中的数据备份和恢复是一个重要的问题。以下关于数据备份和恢复的方法中，错误的是？（）A.数据备份可以采用全量备份和增量备份相结合的方式，以提高备份效率和恢复速度B.数据备份可以存储在本地磁盘、网络存储设备或云存储中，以提高数据的安全性和可用性C.数据恢复可以通过备份数据的还原和事务日志的回放来实现，以确保数据的完整性和一致性D.数据备份和恢复只需要在数据库系统出现故障时进行，平时不需要进行备份7、某分布式数据库系统需要与多个外部系统进行数据集成，以下哪种方式能够最大程度地降低数据集成的复杂性和风险？（）A.使用统一的数据格式和接口规范B.为每个外部系统开发独立的数据转换模块C.建立中间数据仓库进行数据整合D.以上方式的结合8、分布式数据库中的数据一致性检查可能会影响系统性能。以下哪种一致性检查方式对性能的影响较小？（）A.异步检查B.定期检查C.实时检查D.随机检查9、在分布式数据库系统中，数据的一致性级别选择需要权衡性能和数据准确性。假设一个分布式新闻发布平台的数据库，实时更新新闻内容和用户评论。以下关于数据一致性级别的描述，哪一项是错误的？（）A.强一致性能够确保所有用户在任何时候看到的都是最新和一致的数据，但可能会导致较高的延迟B.最终一致性允许在一段时间内数据不一致，但最终会达到一致状态，适合对实时性要求不高的场景C.弱一致性可能会导致用户在不同时间看到不同的数据版本，但可以提高系统的性能D.数据一致性级别可以根据用户的需求随时动态调整，而不会对系统性能产生任何影响10、分布式数据库系统中的数据存储格式对于查询性能和存储空间利用有着重要影响。假设需要存储大量的半结构化数据，以下哪种存储格式在处理复杂查询和数据聚合时可能具有更好的性能？（）A.列式存储格式B.行式存储格式C.文档型存储格式D.图存储格式11、假设一个分布式数据库系统用于存储一个金融机构的交易数据，这些数据具有严格的时效性要求。以下关于数据时效性的保障措施，哪一项是最关键的？（）A.优化数据存储结构，提高数据的写入和读取速度B.建立实时的数据更新机制，确保数据的及时性C.设置数据的过期时间，自动删除过期数据D.对数据进行实时监控和预警，及时发现并处理数据延迟问题12、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，以下哪种技术可以最大程度地减少这种不一致性对业务应用的影响？（）A.增加数据复制的频率和并发度B.使用缓存机制来暂存未同步的数据，并在读取时进行一致性检查C.让应用程序在读取数据时进行版本比较和冲突解决D.以上技术结合使用可以最大程度地减少不一致性的影响13、在分布式数据库中，当进行数据迁移时，以下哪种策略可以减少迁移过程中的数据丢失风险？（）A.先备份再迁移B.逐步迁移C.暂停业务进行迁移D.以上都是14、分布式数据库系统中的数据一致性维护需要在不同的一致性级别之间进行权衡。假设一个分布式在线游戏排行榜系统，玩家的得分需要实时更新。对于排行榜数据的一致性要求，以下哪种一致性级别可能是最合适的？（）A.强一致性，确保排行榜实时准确B.最终一致性，允许排行榜在一定时间内更新延迟C.因果一致性，保证相关得分更新的顺序正确D.读己之所写一致性，玩家看到自己得分更新立即生效15、在分布式数据库系统中，以下哪种网络拓扑结构更有利于数据的快速传输？（）A.星型拓扑B.环型拓扑C.总线型拓扑D.树型拓扑16、在一个大规模的分布式数据库系统中，以下哪种技术可以有效地管理和监控节点的状态？（）A.分布式监控系统B.集中式管理平台C.自动化运维工具D.以上都是17、某分布式数据库系统中的一个节点负载过高，为了缓解该节点的压力，以下哪种方法是比较有效的？（）A.数据分片B.增加该节点的资源C.将部分数据迁移到其他节点D.以上都是18、对于分布式数据库中的数据分片和复制，以下哪种组合在提高数据可用性和查询性能方面效果最佳？（）A.水平分片结合异步复制B.垂直分片结合同步复制C.混合分片结合无复制D.以上都不是19、分布式数据库中的查询优化器需要考虑更多的因素。以下关于查询优化器的工作原理，不正确的是（）A.只考虑本地节点的资源B.利用统计信息进行优化C.评估不同执行计划的代价D.可以根据数据分布进行优化20、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.以上都是二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）论述分布式数据库系统中的数据一致性的容错和恢复机制，分析如何在出现故障时保证数据一致性的恢复。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计划缓存共享和复用，提高查询处理的效率。3、（本题5分）解释在分布式环境下，如何进行数据库的扩容和缩容操作，分析其对系统可用性和数据一致性的影响。三、综合应用题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一家金融机构计划开展新的业务，需要对分布式数据库进行扩展。设计扩展方案，包括增加节点、调整数据分片和重新分配副本，同时确保业务的连续性。2、（本题5分）某社交媒体公司为优化广告投放效果，对用户点击行为数据进行回归分析。分析在分布式数据库环境下回归模型的建立和数据拟合过程。3、（本题5分）一家金融机构的分布式数据库需要支持贷款审批和信用评估流程的优化。请设计数据采集和分析方案，以及审批算法和模型，以提高贷款审批的效率和准确性，降低信用风险。4、（本题5分）一家金融机构为监控投资组合风险暴露，对资产配置和市场数据进行风险敞口分析。构建基于分布式数据库的风险敞口计算模型和监控机制。5、（本题5分）一家电商企业的分布式数据库中存储了用户的购物行为数据，需要进行精准的个性化推荐。请分析如何利用分布式计算框架进行数据处理和模型训练，以实现高效的个性化推荐服务，并保证推荐结果的准确性和实时性。四、论述题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）分布式数据库系统中的分