2025年大學《數(shù)據(jù)計算及應用》專業(yè)題庫——云計算技術(shù)在數(shù)據(jù)計算專業(yè)的研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項*不是*云計算的主要特征？A.按需自助服務(wù)B.廣泛的網(wǎng)絡(luò)訪問C.資源池化D.長期承諾2.提供基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS）的云模型，用戶主要管理？A.應用軟件和運行環(huán)境B.操作系統(tǒng)、虛擬機及應用程序C.基礎(chǔ)設(shè)施硬件（服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)）D.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)3.在大數(shù)據(jù)處理框架中，MapReduce主要依賴哪種計算模式？A.事件驅(qū)動B.反應式C.預測式D.分布式并行4.下列哪項技術(shù)是實現(xiàn)云計算中虛擬化的核心？A.自然語言處理B.機器學習C.操作系統(tǒng)內(nèi)核虛擬化D.數(shù)據(jù)壓縮5.SaaS模型的典型應用不包括？A.企業(yè)郵箱B.在線協(xié)作平臺C.云服務(wù)器D.財務(wù)管理系統(tǒng)6.混合云的主要優(yōu)勢在于？A.完全控制物理資源B.統(tǒng)一管理所有云服務(wù)C.結(jié)合公有云和私有云的優(yōu)勢，滿足特定需求D.降低所有運營成本7.HadoopHDFS采用何種存儲架構(gòu)？A.分布式文件系統(tǒng)B.關(guān)系型數(shù)據(jù)庫C.NoSQL數(shù)據(jù)庫D.分布式緩存8.云計算環(huán)境下，彈性伸縮（AutoScaling）主要解決什么問題？A.數(shù)據(jù)備份B.資源利用率低與突發(fā)負載壓力C.數(shù)據(jù)加密D.網(wǎng)絡(luò)延遲9.下列哪項*不是*云計算在數(shù)據(jù)存儲方面帶來的主要好處？A.可擴展性B.數(shù)據(jù)安全性C.成本效益D.數(shù)據(jù)本地化強制要求10.Serverless計算模式對數(shù)據(jù)計算的主要影響是？A.統(tǒng)一管理所有計算資源B.開發(fā)者無需關(guān)心服務(wù)器管理C.大幅降低存儲成本D.完全取代分布式計算框架二、填空題（每空1分，共15分）1.云計算的服務(wù)模型通常分為______、______和______三種主要類型。2.虛擬化技術(shù)可以將物理資源抽象化為多個邏輯資源，其中______虛擬化是云計算中最核心的技術(shù)之一。3.大數(shù)據(jù)處理框架Spark采用了______和______兩種核心執(zhí)行模型。4.云計算平臺上的數(shù)據(jù)備份策略通常需要考慮______、______和______等因素。5.在云環(huán)境中進行機器學習，可以利用如______等平臺提供的托管服務(wù)。6.邊緣計算可以看作是云計算的一種延伸，其核心思想是將計算和數(shù)據(jù)存儲______到網(wǎng)絡(luò)邊緣。7.數(shù)據(jù)隱私保護在云計算研究中是一個重要議題，聯(lián)邦學習是解決數(shù)據(jù)______問題的一種前沿技術(shù)。8.云計算環(huán)境下的資源調(diào)度算法需要考慮任務(wù)______、資源______和調(diào)度______等目標。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.云原生（Cloud-Native）2.負載均衡（LoadBalancing）3.數(shù)據(jù)湖（DataLake）4.綠色云計算（GreenComputing）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述IaaS、PaaS、SaaS三種云服務(wù)模型的主要區(qū)別。2.云計算環(huán)境下，分布式存儲系統(tǒng)相比傳統(tǒng)存儲有哪些優(yōu)勢？3.簡述將大數(shù)據(jù)處理框架（如Spark）部署在云平臺上的主要優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。4.簡述云計算技術(shù)對數(shù)據(jù)安全和隱私保護帶來的主要挑戰(zhàn)。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述邊緣計算與云計算結(jié)合在處理實時數(shù)據(jù)分析場景下的優(yōu)勢，并分析可能面臨的挑戰(zhàn)。2.選擇云計算在數(shù)據(jù)計算領(lǐng)域的一個具體研究方向（如云安全、云上大數(shù)據(jù)優(yōu)化、Serverless數(shù)據(jù)處理等），闡述該方向的研究意義、關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)以及潛在的應用前景。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.D4.C5.C6.C7.A8.B9.D10.B解析1.D:云計算的四大特征是按需自助服務(wù)、廣泛的網(wǎng)絡(luò)訪問、資源池化和快速彈性。長期承諾不是云計算的特征，而是傳統(tǒng)IT服務(wù)的特點。2.C:IaaS（InfrastructureasaService）提供的是基礎(chǔ)設(shè)施層，用戶可以控制虛擬機、操作系統(tǒng)等底層環(huán)境，而應用軟件和運行環(huán)境通常在PaaS或SaaS層管理。3.D:MapReduce是Google提出的一種分布式計算模式，適用于大規(guī)模數(shù)據(jù)集的并行處理，本質(zhì)是多臺機器上的多進程并行計算。4.C:虛擬化技術(shù)是通過軟件模擬硬件層，使得多個操作系統(tǒng)或應用可以在同一物理硬件上運行。操作系統(tǒng)內(nèi)核虛擬化（如KVM）是服務(wù)器虛擬化的核心技術(shù)。5.C:云服務(wù)器（如ECS、虛擬機）屬于IaaS范疇，是用戶可以租用和管理的基礎(chǔ)設(shè)施資源，不是SaaS應用。6.C:混合云允許組織在私有云和公有云之間靈活選擇和遷移工作負載，結(jié)合了兩者的優(yōu)點，如私有云的安全性和控制力，以及公有云的彈性和成本效益。7.A:HadoopHDFS是一個分布式文件系統(tǒng)，設(shè)計用于存儲超大規(guī)模文件，并利用多臺機器的存儲能力。8.B:彈性伸縮是指根據(jù)負載情況自動調(diào)整計算資源，以應對業(yè)務(wù)高峰或低谷，解決資源不足或浪費的問題。9.D:云計算提供了彈性和成本效益，但數(shù)據(jù)本地化是特定法規(guī)或企業(yè)策略要求，不是云計算的普遍好處。10.B:Serverless計算（函數(shù)即服務(wù)）模式下，開發(fā)者只需提交代碼（函數(shù)），無需關(guān)心底層服務(wù)器的管理和維護，實現(xiàn)了“運維即服務(wù)”。二、填空題1.IaaS,PaaS,SaaS2.服務(wù)器3.RDD,DataFrame4.容災性,恢復時間,成本5.SageMaker,AzureML,AIPlatform6.靠近數(shù)據(jù)源7.分離8.資源消耗,靈活性,效率三、名詞解釋1.云原生：指設(shè)計、構(gòu)建和運行應用程序的方法，使其充分利用云計算的優(yōu)勢，通常采用容器、微服務(wù)、動態(tài)編排和聲明式API等實踐。2.負載均衡：指將網(wǎng)絡(luò)流量或計算任務(wù)分配到多個服務(wù)器上，以避免單點過載，提高系統(tǒng)性能、可用性和可伸縮性。3.數(shù)據(jù)湖：一種存儲原始數(shù)據(jù)（結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化）的架構(gòu)，通常采用扁平化的目錄結(jié)構(gòu)和列式存儲，允許靈活的數(shù)據(jù)處理和分析。4.綠色云計算：指在云計算的設(shè)計、部署和運營中，關(guān)注能源效率和減少環(huán)境影響，旨在降低數(shù)據(jù)中心的碳足跡和運營成本。四、簡答題1.簡述IaaS、PaaS、SaaS三種云服務(wù)模型的主要區(qū)別。答：IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）提供虛擬化的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源，用戶負責操作系統(tǒng)、應用程序和中間件。PaaS（平臺即服務(wù)）提供應用開發(fā)和部署平臺，包括操作系統(tǒng)、編程語言執(zhí)行環(huán)境、數(shù)據(jù)庫管理等，用戶只需關(guān)注應用本身。SaaS（軟件即服務(wù)）提供特定軟件應用，用戶通過客戶端（如Web瀏覽器）訪問服務(wù)，無需管理底層技術(shù)。2.云計算環(huán)境下，分布式存儲系統(tǒng)相比傳統(tǒng)存儲有哪些優(yōu)勢？答：優(yōu)勢包括：可擴展性強，可按需增加存儲容量；高可用性，數(shù)據(jù)冗余和分布式部署減少單點故障風險；成本效益高，利用共享經(jīng)濟模式降低硬件和運維成本；靈活性高，支持多種數(shù)據(jù)類型和訪問模式；彈性伸縮，能動態(tài)適應數(shù)據(jù)量的變化。3.簡述將大數(shù)據(jù)處理框架（如Spark）部署在云平臺上的主要優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。答：優(yōu)勢：彈性資源，根據(jù)任務(wù)需求動態(tài)獲取和釋放計算資源；按需付費，避免前期大量硬件投入；易于擴展，快速應對數(shù)據(jù)量增長；訪問便捷，無需本地維護硬件環(huán)境；集成豐富，可利用云上提供的各類大數(shù)據(jù)分析服務(wù)。挑戰(zhàn)：網(wǎng)絡(luò)延遲和帶寬限制可能影響性能；數(shù)據(jù)安全性和隱私保護面臨挑戰(zhàn)；云服務(wù)成本管理和優(yōu)化難度大；跨云平臺兼容性和遷移復雜性。4.簡述云計算技術(shù)對數(shù)據(jù)安全和隱私保護帶來的主要挑戰(zhàn)。答：挑戰(zhàn)：數(shù)據(jù)在云端的存儲和傳輸可能存在泄露風險；責任界定不清，用戶和云服務(wù)商的安全責任劃分復雜；多租戶環(huán)境下的數(shù)據(jù)隔離和保密性保障；合規(guī)性要求高，需滿足不同地區(qū)的數(shù)據(jù)保護法規(guī)；云服務(wù)自身的安全漏洞和攻擊面擴大。五、論述題1.論述邊緣計算與云計算結(jié)合在處理實時數(shù)據(jù)分析場景下的優(yōu)勢，并分析可能面臨的挑戰(zhàn)。答：優(yōu)勢：低延遲，數(shù)據(jù)處理在靠近數(shù)據(jù)源的邊緣節(jié)點進行，減少網(wǎng)絡(luò)傳輸時間，滿足實時性要求；高帶寬利用，減少需要傳輸?shù)皆贫说臄?shù)據(jù)量，降低網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力；增強可靠性，邊緣節(jié)點可提供本地決策和緩存，部分業(yè)務(wù)不依賴云端可達；分布式部署，邊緣節(jié)點可覆蓋廣域，服務(wù)本地用戶。挑戰(zhàn)：邊緣節(jié)點資源受限，計算、存儲能力有限，可能影響復雜分析；管理和維護復雜，大量分散的邊緣節(jié)點難以統(tǒng)一管理；數(shù)據(jù)一致性和同步問題，邊緣節(jié)點間的數(shù)據(jù)或與云端數(shù)據(jù)需同步；安全風險增加，邊緣設(shè)備易受物理攻擊或網(wǎng)絡(luò)入侵，數(shù)據(jù)在邊緣處理也可能存在隱私泄露風險。2.選擇云計算在數(shù)據(jù)計算領(lǐng)域的一個具體研究方向（如云安全、云上大數(shù)據(jù)優(yōu)化、Serverless數(shù)據(jù)處理等），闡述該方向的研究意義、關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)以及潛在的應用前景。答：選擇方向：云上大數(shù)據(jù)優(yōu)化。研究意義：隨著數(shù)據(jù)規(guī)模和復雜度的持續(xù)增長，云平臺已成為大數(shù)據(jù)處理的主要載體。優(yōu)化云上大數(shù)據(jù)處理性能、成本和效率，對于提升數(shù)據(jù)價值、支撐業(yè)務(wù)決策至關(guān)重要。研究云上大數(shù)據(jù)優(yōu)化有助于充分發(fā)揮云計算的彈性、分布式和按需付費優(yōu)勢，解決大數(shù)據(jù)處理在云環(huán)境下面臨的瓶頸問題。關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)：資源調(diào)度與分配，如何在多租戶環(huán)境下根據(jù)任務(wù)優(yōu)先級、資源需求和成本約束進行高效的任務(wù)分配和資源預留；數(shù)據(jù)本地化與傳輸優(yōu)化，如何減少跨區(qū)域數(shù)據(jù)傳輸帶來的延遲和成本，利用邊緣計算或數(shù)據(jù)分區(qū)策略；查詢優(yōu)化與索引，針對云上分布式存儲和計算特性設(shè)計高效的查詢執(zhí)行計劃和索引結(jié)構(gòu)；工作負載管理，如何