2024年系统架构设计师考试创新设计技巧试题及答案

2024年系统架构设计师考试创新设计技巧试题及答案姓名：____________________

一、多项选择题（每题2分，共20题）

1.以下哪项不属于系统架构设计的核心原则？

A.可扩展性

B.可维护性

C.可移植性

D.可靠性

2.在微服务架构中，以下哪种技术用于实现服务之间的通信？

A.RESTfulAPI

B.WebSocket

C.RMI

D.CORBA

3.以下哪项不是分布式系统设计中的常见模式？

A.服务发现

B.负载均衡

C.数据库分区

D.单点登录

4.在设计高可用性系统时，以下哪种策略是错误的？

A.使用冗余硬件

B.实施故障转移机制

C.避免使用共享资源

D.定期备份数据库

5.以下哪项不是系统架构设计中的常见设计模式？

A.单例模式

B.工厂模式

C.观察者模式

D.责任链模式

6.在设计分布式数据库时，以下哪种策略有助于提高数据一致性？

A.使用分布式事务

B.采用多版本并发控制（MVCC）

C.限制数据副本数量

D.定期进行数据同步

7.以下哪项不是系统架构设计中的常见性能优化方法？

A.使用缓存

B.优化算法

C.增加服务器资源

D.减少数据传输

8.在设计高并发系统时，以下哪种策略有助于提高系统吞吐量？

A.使用异步编程模型

B.实施读写分离

C.采用分布式缓存

D.增加数据库连接数

9.以下哪项不是系统架构设计中的常见安全性设计？

A.数据加密

B.访问控制

C.审计日志

D.防火墙

10.在设计分布式系统时，以下哪种技术有助于提高系统容错能力？

A.使用分布式存储

B.实施故障检测

C.采用负载均衡

D.定期进行数据备份

11.以下哪项不是系统架构设计中的常见监控指标？

A.CPU使用率

B.内存使用率

C.网络带宽

D.用户满意度

12.在设计大数据系统时，以下哪种技术有助于提高数据处理效率？

A.使用分布式文件系统

B.采用批处理

C.实施实时计算

D.增加服务器资源

13.以下哪项不是系统架构设计中的常见数据一致性保证方法？

A.使用分布式锁

B.采用一致性哈希

C.实施数据版本控制

D.定期进行数据同步

14.在设计高并发系统时，以下哪种策略有助于提高系统响应速度？

A.使用异步编程模型

B.实施读写分离

C.采用分布式缓存

D.增加数据库连接数

15.以下哪项不是系统架构设计中的常见安全性设计？

A.数据加密

B.访问控制

C.审计日志

D.防火墙

16.在设计分布式系统时，以下哪种技术有助于提高系统容错能力？

A.使用分布式存储

B.实施故障检测

C.采用负载均衡

D.定期进行数据备份

17.以下哪项不是系统架构设计中的常见监控指标？

A.CPU使用率

B.内存使用率

C.网络带宽

D.用户满意度

18.在设计大数据系统时，以下哪种技术有助于提高数据处理效率？

A.使用分布式文件系统

B.采用批处理

C.实施实时计算

D.增加服务器资源

19.以下哪项不是系统架构设计中的常见数据一致性保证方法？

A.使用分布式锁

B.采用一致性哈希

C.实施数据版本控制

D.定期进行数据同步

20.在设计高并发系统时，以下哪种策略有助于提高系统响应速度？

A.使用异步编程模型

B.实施读写分离

C.采用分布式缓存

D.增加数据库连接数

二、判断题（每题2分，共10题）

1.系统架构设计的主要目标是提高系统的性能和可扩展性。（√）

2.在设计高可用性系统时，单点故障是必须避免的。（√）

3.微服务架构中的每个服务都应该是无状态的，以便于水平扩展。（√）

4.分布式系统中的数据一致性可以通过分布式事务来保证。（×）

5.使用缓存可以显著提高系统的响应速度和减少数据库的压力。（√）

6.在设计系统时，应该优先考虑系统的可维护性，而不是性能。（×）

7.高并发系统中的瓶颈通常出现在网络传输上。（×）

8.系统架构设计应该遵循单一职责原则，每个组件只负责一项功能。（√）

9.在设计分布式数据库时，数据分区可以提高查询效率。（√）

10.系统架构设计中的安全性设计应该包括数据加密和访问控制。（√）

三、简答题（每题5分，共4题）

1.简述系统架构设计中分层架构的优势和劣势。

2.请解释什么是CQRS（CommandQueryResponsibilitySegregation）模式，并说明其在系统架构设计中的应用场景。

3.在设计高可用性系统时，有哪些常见的故障转移和恢复策略？

4.请简要说明微服务架构中服务发现和负载均衡的作用及其实现方式。

四、论述题（每题10分，共2题）

1.论述在分布式系统中，如何通过一致性哈希算法实现数据分区，并分析其优缺点。

2.结合实际案例，探讨在系统架构设计中如何平衡性能、可扩展性和可维护性之间的关系。

试卷答案如下：

一、多项选择题（每题2分，共20题）

1.C

2.A

3.D

4.C

5.A

6.B

7.D

8.A

9.D

10.B

11.D

12.A

13.C

14.A

15.D

16.B

17.D

18.C

19.A

20.B

二、判断题（每题2分，共10题）

1.√

2.√

3.√

4.×

5.√

6.×

7.×

8.√

9.√

10.√

三、简答题（每题5分，共4题）

1.分层架构的优势包括提高代码的可重用性、降低模块之间的耦合度、便于维护和扩展等。劣势包括增加了系统复杂性、可能导致性能瓶颈、维护成本增加等。

2.CQRS模式通过将命令和查询分离到不同的服务中，使得每个服务都能专注于其特定的职责。应用场景包括复杂的业务逻辑、需要高吞吐量的查询操作、需要不同类型的查询和命令等。

3.常见的故障转移和恢复策略包括：使用备用节点进行故障转移、实现自动化的故障检测和恢复机制、使用冗余硬件和数据、定期备份和恢复数据等。

4.服务发现帮助系统中的服务找到彼此，而负载均衡则确保请求均匀分配到各个服务实例。实现方式包括使用注册中心（如Eureka、Consul）、使用DNS服务、使用API接口等。

四、论述题（每题10分，共2题）

1.一致性哈希算法通过哈希函数将数据均匀分布到多个节点上，当节点数量变化时，通过重新计算哈希值将数据重新分配，以最小化数据移动。优点包括数据分布均匀、易于扩展和减少数据迁移。缺点包括可