蘇州大學(xué)《分布式處理與云計(jì)算》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個(gè)大規(guī)模的分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)的復(fù)制策略對(duì)于系統(tǒng)的性能和可靠性有著重要影響?？紤]一個(gè)電商平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫，商品信息需要在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行復(fù)制以提高訪問速度和容錯(cuò)能力。如果采用主從復(fù)制模式，當(dāng)主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)，以下哪種處理方式最為合理？（）A.立即將一個(gè)從節(jié)點(diǎn)提升為主節(jié)點(diǎn)，并在原主節(jié)點(diǎn)恢復(fù)后將數(shù)據(jù)同步回去B.等待主節(jié)點(diǎn)恢復(fù)，期間暫停相關(guān)的數(shù)據(jù)讀寫操作C.讓所有從節(jié)點(diǎn)同時(shí)承擔(dān)讀寫任務(wù)，不再區(qū)分主從D.重新選擇一個(gè)新的節(jié)點(diǎn)作為主節(jié)點(diǎn)，并刪除原主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)2、在一個(gè)跨地域的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，以下哪種方式可以減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t？（）A.增加數(shù)據(jù)緩存B.使用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)C.在本地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，減少遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問D.以上都是3、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的故障恢復(fù)機(jī)制是保障系統(tǒng)可用性的重要手段。假設(shè)一個(gè)金融服務(wù)的分布式數(shù)據(jù)庫，突然發(fā)生區(qū)域性的網(wǎng)絡(luò)故障，導(dǎo)致部分節(jié)點(diǎn)無法與其他節(jié)點(diǎn)通信。以下哪種故障恢復(fù)策略能夠最快地使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行？（）A.等待網(wǎng)絡(luò)故障恢復(fù)，系統(tǒng)自動(dòng)重新連接B.啟動(dòng)備用網(wǎng)絡(luò)，切換到備用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信C.利用本地緩存數(shù)據(jù)繼續(xù)提供服務(wù)，待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后同步數(shù)據(jù)D.暫停所有服務(wù)，直到網(wǎng)絡(luò)故障完全解決4、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，如果需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分區(qū)容錯(cuò)性，以下哪種技術(shù)是關(guān)鍵的？（）A.副本技術(shù)B.數(shù)據(jù)一致性協(xié)議C.分布式事務(wù)處理D.以上都是5、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的查詢優(yōu)化是一個(gè)復(fù)雜的任務(wù)，需要考慮多個(gè)因素。假設(shè)一個(gè)分布式教育系統(tǒng)，需要查詢不同地區(qū)學(xué)生的考試成績。如果數(shù)據(jù)分布在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)了部分地區(qū)的數(shù)據(jù)，以下哪種查詢計(jì)劃可能是最優(yōu)的？（）A.將查詢發(fā)送到每個(gè)節(jié)點(diǎn)，分別獲取結(jié)果后在中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并B.根據(jù)數(shù)據(jù)分布和查詢條件，選擇部分節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查詢，然后匯總結(jié)果C.先在中心節(jié)點(diǎn)對(duì)查詢條件進(jìn)行預(yù)處理，再將處理后的查詢發(fā)送到相關(guān)節(jié)點(diǎn)D.隨機(jī)選擇一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行查詢，若未獲取到完整結(jié)果，再查詢其他節(jié)點(diǎn)6、對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，以下哪種格式在節(jié)省存儲(chǔ)空間方面表現(xiàn)出色？（）A.CSV格式B.JSON格式C.Parquet格式D.XML格式7、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)集成是一個(gè)重要的問題。以下關(guān)于分布式數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)集成的描述中，錯(cuò)誤的是？（）A.數(shù)據(jù)集成是指將多個(gè)數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)整合到一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫中，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和分析B.數(shù)據(jù)集成需要解決數(shù)據(jù)的格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)一致性等問題，以確保數(shù)據(jù)的質(zhì)量C.數(shù)據(jù)集成可以使用ETL（Extract,Transform,Load）工具來實(shí)現(xiàn)，也可以通過編程方式進(jìn)行D.數(shù)據(jù)集成只需要在數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)時(shí)進(jìn)行一次，以后不需要再進(jìn)行數(shù)據(jù)集成8、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)分布不均可能導(dǎo)致性能問題。以下哪種方法可以有效地解決數(shù)據(jù)傾斜？（）A.重新分片B.增加副本C.調(diào)整存儲(chǔ)策略D.優(yōu)化查詢語句9、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)跨節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)操作，以下哪種技術(shù)經(jīng)常被使用？（）A.分布式索引B.全局鎖C.數(shù)據(jù)遷移D.本地計(jì)算10、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，如果需要提高查詢的并發(fā)性，以下哪種技術(shù)是可以考慮的？（）A.分布式鎖機(jī)制B.共享讀鎖和排他寫鎖C.基于版本的并發(fā)控制D.以上都是11、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)一致性模型的選擇會(huì)影響系統(tǒng)的性能和復(fù)雜性。假設(shè)有一個(gè)分布式在線游戲數(shù)據(jù)庫，需要實(shí)時(shí)處理玩家的操作和狀態(tài)更新。以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性模型的說法，不正確的是：（）A.強(qiáng)一致性模型要求所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)在任何時(shí)刻都保持完全一致，能夠提供最高的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，但可能會(huì)導(dǎo)致較高的延遲和系統(tǒng)開銷B.最終一致性模型允許在一段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)存在不一致，但最終會(huì)達(dá)到一致狀態(tài)，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高的場景C.因果一致性模型保證了存在因果關(guān)系的操作的順序一致性，但對(duì)于無因果關(guān)系的操作允許一定程度的不一致D.無論選擇哪種數(shù)據(jù)一致性模型，都不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的開發(fā)和維護(hù)成本產(chǎn)生顯著影響，因?yàn)橐恢滦缘膶?shí)現(xiàn)是相對(duì)獨(dú)立的12、以下哪種分布式數(shù)據(jù)庫的一致性模型更適合對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用？（）A.強(qiáng)一致性B.弱一致性C.最終一致性D.自定義一致性13、在一個(gè)大規(guī)模的分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分片是一種常見的策略。假設(shè)將一個(gè)大型銷售數(shù)據(jù)庫按照地區(qū)進(jìn)行分片，分別存儲(chǔ)在不同的服務(wù)器上?，F(xiàn)在需要查詢某個(gè)特定時(shí)間段內(nèi)全國的銷售總額，以下哪種查詢處理方式可能會(huì)導(dǎo)致較高的計(jì)算復(fù)雜度和較長的響應(yīng)時(shí)間？（）A.分別在每個(gè)地區(qū)的分片上執(zhí)行查詢，然后將結(jié)果匯總B.將查詢?nèi)蝿?wù)分配到多個(gè)服務(wù)器上并行執(zhí)行，最后整合結(jié)果C.先在一個(gè)分片上進(jìn)行初步查詢，然后根據(jù)結(jié)果在其他分片上進(jìn)一步查詢D.將所有數(shù)據(jù)集中到一個(gè)服務(wù)器上進(jìn)行統(tǒng)一查詢14、分布式數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化涉及多個(gè)方面。以下哪項(xiàng)措施對(duì)于提高查詢并發(fā)處理能力最有效？（）A.增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量B.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)帶寬C.調(diào)整存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)D.減少數(shù)據(jù)冗余15、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)壓縮可以節(jié)省存儲(chǔ)空間和網(wǎng)絡(luò)帶寬。假設(shè)一個(gè)分布式氣象監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)了大量的歷史氣象數(shù)據(jù)。以下哪種數(shù)據(jù)壓縮算法可能最適合這種場景？（）A.LZ77壓縮算法B.Huffman編碼C.Run-length編碼D.字典壓縮算法二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何處理數(shù)據(jù)的更新傳播和沖突解決？分析不同的更新傳播策略（如即時(shí)更新、延遲更新等）和沖突解決方法（如最后寫入者獲勝、版本號(hào)比較等）。2、（本題5分）詳細(xì)描述分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式索引維護(hù)策略，包括索引的創(chuàng)建、更新和刪除，分析其對(duì)查詢性能和系統(tǒng)開銷的影響。3、（本題5分）請(qǐng)解釋分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)遷移和數(shù)據(jù)整合的概念，說明在系統(tǒng)擴(kuò)展或數(shù)據(jù)重組時(shí)如何進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)遷移和整合，以及可能遇到的問題和解決方案。4、（本題5分）詳細(xì)說明分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式事務(wù)的并發(fā)控制優(yōu)化策略，分析如何提高事務(wù)處理的并發(fā)度和性能。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性協(xié)議的改進(jìn)和創(chuàng)新，分析現(xiàn)有協(xié)議的不足，研究新的一致性模型和協(xié)議在提高系統(tǒng)性能和可用性方面的潛力。2、（本題5分）隨著數(shù)據(jù)量的不斷增長，分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的擴(kuò)展性成為重要的考量因素。論述系統(tǒng)擴(kuò)展性的評(píng)估指標(biāo)和方法，如橫向擴(kuò)展能力、縱向擴(kuò)展能力等，分析如何在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中考慮擴(kuò)展性，并探討如何進(jìn)行系統(tǒng)的平滑擴(kuò)展。3、（本題5分）詳細(xì)探討分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮比評(píng)估和調(diào)整策略，分析如何根據(jù)數(shù)據(jù)特點(diǎn)和存儲(chǔ)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整壓縮比，優(yōu)化存儲(chǔ)效率。4、（本題5分）深入探討在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，基于數(shù)據(jù)血緣的依賴關(guān)系管理，分析如何追蹤數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和流向，支持?jǐn)?shù)據(jù)溯源和影響分析。5、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分布自適應(yīng)調(diào)整機(jī)制，分析如何根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載和數(shù)據(jù)訪問模式動(dòng)態(tài)優(yōu)化數(shù)據(jù)分布。四、綜合應(yīng)用題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）某社交媒體公司為優(yōu)化內(nèi)容推薦策略，對(duì)用戶興趣轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)進(jìn)行馬爾可夫鏈分析。分析在分布式數(shù)據(jù)庫中馬爾可夫鏈模型的建立和應(yīng)用。2、（本題10分）一家物流企業(yè)引入新的物流管理系統(tǒng)，與現(xiàn)有分布式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行集成。分析集成過程中的數(shù)據(jù)接口和流程，確保系統(tǒng)的無縫對(duì)接。3、（本題10分）某在線醫(yī)療平臺(tái)存儲(chǔ)大量患者的病歷和診斷數(shù)據(jù)，出于數(shù)據(jù)隱私和可用性的考慮，采用分布式數(shù)據(jù)庫