2024年系统架构设计师考试实务应用题及答案

2024年系统架构设计师考试实务应用题及答案姓名：____________________

一、多项选择题（每题2分，共20题）

1.下列关于微服务架构的特点，正确的有：

A.单一职责

B.高内聚

C.低耦合

D.易扩展

E.易维护

答案：ACD

2.在分布式系统中，以下哪些是常见的分布式事务解决方案？

A.两阶段提交（2PC）

B.三阶段提交（3PC）

C.分布式锁

D.最终一致性

E.本地事务

答案：ABCD

3.下列关于负载均衡的算法，正确的有：

A.轮询

B.随机

C.加权轮询

D.最少连接

E.最快响应

答案：ABCD

4.以下哪些是缓存技术？

A.Redis

B.Memcached

C.Ehcache

D.JDBC缓存

E.磁盘缓存

答案：ABCD

5.下列关于数据库分库分表的策略，正确的有：

A.按照业务维度分库分表

B.按照数据量分库分表

C.按照地理位置分库分表

D.按照时间范围分库分表

E.按照数据类型分库分表

答案：ABCD

6.以下哪些是常见的消息队列？

A.RabbitMQ

B.Kafka

C.ActiveMQ

D.RocketMQ

E.ZeroMQ

答案：ABCD

7.下列关于容器技术的优点，正确的有：

A.资源隔离

B.环境一致性

C.部署简单

D.易扩展

E.节省硬件资源

答案：ABCDE

8.以下哪些是常见的云服务提供商？

A.AWS

B.Azure

C.GoogleCloud

D.阿里云

E.腾讯云

答案：ABCDE

9.下列关于API网关的作用，正确的有：

A.路由

B.安全

C.认证

D.日志

E.负载均衡

答案：ABCDE

10.以下哪些是常见的云数据库？

A.MySQL

B.PostgreSQL

C.MongoDB

D.Redis

E.Elasticsearch

答案：BCDE

11.下列关于分布式存储的方案，正确的有：

A.HDFS

B.Ceph

C.GlusterFS

D.Alluxio

E.分布式文件系统

答案：ABCD

12.以下哪些是常见的缓存穿透的解决方案？

A.布隆过滤器

B.请求缓存

C.预热缓存

D.数据库缓存

E.数据库锁

答案：ABCD

13.以下哪些是常见的缓存雪崩的解决方案？

A.限流

B.延迟双删策略

C.负载均衡

D.缓存预热

E.数据库缓存

答案：BCD

14.以下哪些是常见的缓存击穿的解决方案？

A.熔断机制

B.限流

C.重试机制

D.队列

E.数据库锁

答案：BCD

15.以下哪些是常见的分布式事务解决方案？

A.两阶段提交（2PC）

B.三阶段提交（3PC）

C.分布式锁

D.最终一致性

E.本地事务

答案：ABCD

16.以下哪些是常见的负载均衡算法？

A.轮询

B.随机

C.加权轮询

D.最少连接

E.最快响应

答案：ABCD

17.以下哪些是常见的缓存技术？

A.Redis

B.Memcached

C.Ehcache

D.JDBC缓存

E.磁盘缓存

答案：ABCD

18.以下哪些是常见的数据库分库分表的策略？

A.按照业务维度分库分表

B.按照数据量分库分表

C.按照地理位置分库分表

D.按照时间范围分库分表

E.按照数据类型分库分表

答案：ABCD

19.以下哪些是常见的消息队列？

A.RabbitMQ

B.Kafka

C.ActiveMQ

D.RocketMQ

E.ZeroMQ

答案：ABCD

20.以下哪些是常见的容器技术？

A.Docker

B.Kubernetes

C.Mesos

D.OpenStack

E.CloudFoundry

答案：ABCE

二、判断题（每题2分，共10题）

1.在微服务架构中，每个服务都应该具有自己的数据库，这样可以提高系统的可扩展性和可维护性。（）

2.分布式系统中，两阶段提交（2PC）协议可以保证事务的原子性，但可能会造成系统阻塞。（）

3.负载均衡算法中的最少连接算法可以确保每个服务实例接收到的请求数量大致相同。（）

4.缓存雪崩是指在高并发情况下，缓存服务器崩溃导致系统无法正常工作。（）

5.分布式锁可以保证在分布式系统中，同一时间只有一个客户端可以访问某个资源。（）

6.API网关可以隐藏后端服务的具体实现，提高系统的安全性。（）

7.云数据库可以提供比传统数据库更高的性能和可扩展性。（）

8.分布式存储系统中的数据副本越多，系统的可靠性越高。（）

9.缓存击穿是指当缓存中某个热点数据过期后，大量请求直接访问数据库，导致数据库压力增大。（）

10.容器技术可以提高应用程序的部署效率，降低运维成本。（）

答案：

1.√

2.√

3.√

4.×

5.√

6.√

7.√

8.×

9.√

10.√

三、简答题（每题5分，共4题）

1.简述微服务架构的特点及其优缺点。

2.解释什么是分布式事务，并列举几种常见的分布式事务解决方案。

3.描述负载均衡在分布式系统中的作用，并举例说明几种常见的负载均衡算法。

4.说明缓存技术在现代互联网架构中的应用及其重要性。

四、论述题（每题10分，共2题）

1.阐述在设计和实施大型分布式系统时，如何平衡系统的可扩展性、可靠性和性能。

2.分析云计算对传统IT架构的影响，并讨论企业如何利用云计算进行数字化转型。

试卷答案如下：

一、多项选择题答案及解析思路：

1.A.单一职责-微服务应专注于单一业务功能。

C.低耦合-服务间依赖减少，易于独立扩展和维护。

D.易扩展-可独立增加或减少服务实例，适应不同负载。

E.易维护-单一职责使服务更容易理解和维护。

2.A.两阶段提交（2PC）-协议保证事务的原子性。

B.三阶段提交（3PC）-改进的2PC，降低阻塞风险。

C.分布式锁-控制并发访问，保证数据一致性。

D.最终一致性-系统通过事件复制达到数据一致。

3.A.轮询-均匀分配请求到各个服务实例。

B.随机-随机选择服务实例，无负载均衡策略。

C.加权轮询-根据权重分配请求，权重高的实例承担更多请求。

D.最少连接-优先选择连接数最少的服务实例。

4.A.Redis-在内存中提供键值存储服务，速度快。

B.Memcached-在内存中缓存数据，减轻数据库压力。

C.Ehcache-Java应用中的本地缓存框架。

D.JDBC缓存-缓存JDBC查询结果，提高数据库访问效率。

5.A.按照业务维度分库分表-针对不同业务模块分库分表。

B.按照数据量分库分表-根据数据量大小分库分表。

C.按照地理位置分库分表-根据用户地理位置分库分表。

D.按照时间范围分库分表-根据时间戳分库分表。

二、判断题答案及解析思路：

1.√-微服务架构鼓励将单个业务功能独立成服务，提高模块化程度。

2.√-两阶段提交协议确实可能导致系统阻塞，但保证事务的原子性。

3.√-最少连接算法通过选择连接数最少的服务实例来平衡负载。

4.×-缓存雪崩是指缓存大量失效导致数据库压力增大，不是缓存服务器崩溃。

5.√-分布式锁确保同一时间只有一个客户端操作某个资源，防止数据冲突。

6.√-API网关可以控制访问策略，隐藏后端服务细节，提高安全性。

7.√-云数据库通常提供自动扩展、备份和恢复功能，性能和可扩展性强。

8.×-数据副本过多可能增加存储成本和同步开销，并不一定提高可靠性。

9.√-缓存击穿是指缓存热点数据失效后，大量请求直接访问数据库。

10.√-容器技术简化了部署流程，降低了运维成本，提高了部署效率。

三、简答题答案及解析思路：

1.微服务架构特点：单一职责、低耦合、独立部署、可扩展、易于维护。

优点：提高系统可维护性、可扩展性、灵活性。

缺点：系统复杂性增加、服务间通信开销、分布式系统一致性挑战。

2.分布式事务是指在分布式系统中保证多个操作要么全部成功，要么全部失败的事务。

解决方案：两阶段提交、分布式锁、补偿事务、最终一致性。

3.负载均衡用于分发请求到多个服务器，提高系统整体性能和可用性。

常见算法：轮询、随机、加权轮询、最少连接、最快响应。

4.缓存技术用于减少对后端服务的请求，提高响应速度和降低延迟。

应用：会话管理、缓存热点数据、数据库查询缓存。

重要性：提高系统性能、降低后端压力、提升用户体验。

四、论述题答案及解析思路：

1.平衡可扩展性、可靠性和性能的策略：

-使用微