裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共3頁(yè)湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)《分布式與并行計(jì)算》

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)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用于管理一個(gè)大型在線游戲的玩家數(shù)據(jù)，包括游戲得分、道具信息等。由于游戲的高并發(fā)訪問(wèn)，事務(wù)處理成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。以下關(guān)于事務(wù)隔離級(jí)別的選擇，哪一個(gè)是最合適的？（）A.讀未提交隔離級(jí)別，以提高事務(wù)處理的并發(fā)度B.讀已提交隔離級(jí)別，保證數(shù)據(jù)的一致性和一定的并發(fā)度C.可重復(fù)讀隔離級(jí)別，防止在同一事務(wù)中多次讀取的數(shù)據(jù)不一致D.串行化隔離級(jí)別，確保最高的數(shù)據(jù)一致性，但可能降低并發(fā)度2、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)復(fù)制是提高數(shù)據(jù)可用性和性能的重要手段。以下關(guān)于數(shù)據(jù)復(fù)制的說(shuō)法，不正確的是（）A.主從復(fù)制中，主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)寫(xiě)入，從節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)讀取B.多主復(fù)制可以提高寫(xiě)入性能，但可能導(dǎo)致沖突C.數(shù)據(jù)復(fù)制會(huì)增加數(shù)據(jù)存儲(chǔ)成本D.數(shù)據(jù)復(fù)制不需要考慮網(wǎng)絡(luò)延遲的影響3、在一個(gè)跨多個(gè)數(shù)據(jù)中心的分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，為了保證數(shù)據(jù)的一致性和可用性，以下哪種技術(shù)是常用的？（）A.兩階段提交協(xié)議和三階段提交協(xié)議B.Paxos協(xié)議和Raft協(xié)議C.一致性哈希和虛擬節(jié)點(diǎn)D.以上都是4、對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)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5、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性模型選擇需要考慮業(yè)務(wù)需求和系統(tǒng)性能。假設(shè)一個(gè)分布式物流調(diào)度系統(tǒng)，車(chē)輛的位置信息需要實(shí)時(shí)更新，但允許一定程度的數(shù)據(jù)延遲。以下哪種數(shù)據(jù)一致性模型可能最為合適？（）A.強(qiáng)一致性模型B.最終一致性模型C.弱一致性模型D.自定義一致性模型6、對(duì)于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)加密，以下哪種加密算法在安全性和性能之間取得較好的平衡？（）A.AESB.RSAC.DESD.3DES7、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要支持快速的數(shù)據(jù)插入操作，以下哪種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方式是比較適合的？（）A.鏈表B.哈希表C.索引樹(shù)D.以上都不是8、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，當(dāng)一個(gè)站點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)需要進(jìn)行故障轉(zhuǎn)移。假設(shè)系統(tǒng)采用了主從架構(gòu)，以下哪種方式能夠快速確定新的主節(jié)點(diǎn)？（）A.按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級(jí)順序選擇從節(jié)點(diǎn)B.選擇負(fù)載最低的從節(jié)點(diǎn)作為新的主節(jié)點(diǎn)C.通過(guò)投票機(jī)制，由多個(gè)從節(jié)點(diǎn)共同決定新的主節(jié)點(diǎn)D.隨機(jī)選擇一個(gè)從節(jié)點(diǎn)作為新的主節(jié)點(diǎn)9、某分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用了主從復(fù)制架構(gòu)，主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)處理寫(xiě)入操作，從節(jié)點(diǎn)用于讀取操作。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)突然發(fā)生故障且無(wú)法恢復(fù)時(shí)，以下哪種方法能夠在最短時(shí)間內(nèi)確保系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行，并最大程度地保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性？（）A.立即從現(xiàn)有的從節(jié)點(diǎn)中選擇一個(gè)升級(jí)為主節(jié)點(diǎn)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)同步B.暫停系統(tǒng)服務(wù)，等待主節(jié)點(diǎn)修復(fù)C.重新初始化整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并從備份中恢復(fù)數(shù)據(jù)D.采用隨機(jī)選擇的方式從從節(jié)點(diǎn)中確定新的主節(jié)點(diǎn)10、當(dāng)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)量不斷增長(zhǎng)時(shí)，以下哪種擴(kuò)展方式對(duì)系統(tǒng)的影響最小？（）A.垂直擴(kuò)展B.水平擴(kuò)展C.混合擴(kuò)展D.不擴(kuò)展11、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性檢測(cè)是保障數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要手段。假設(shè)一個(gè)分布式庫(kù)存管理系統(tǒng)，多個(gè)倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存數(shù)據(jù)需要保持一致。以下哪種方法能夠最有效地檢測(cè)數(shù)據(jù)一致性？（）A.定期進(jìn)行全量數(shù)據(jù)比對(duì)B.基于哈希值進(jìn)行快速比對(duì)C.建立數(shù)據(jù)校驗(yàn)和，實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)變化D.依靠用戶反饋發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題12、在一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，采用了水平擴(kuò)展的方式增加存儲(chǔ)和處理能力。假設(shè)系統(tǒng)需要新增一批服務(wù)器，以下哪個(gè)方面需要重點(diǎn)考慮以確保系統(tǒng)的性能和一致性不受影響？（）A.數(shù)據(jù)的重新分布和負(fù)載均衡B.新服務(wù)器的硬件配置和性能優(yōu)化C.軟件版本的兼容性和升級(jí)D.以上方面都需要重點(diǎn)考慮13、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，以下關(guān)于數(shù)據(jù)分區(qū)的說(shuō)法，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.數(shù)據(jù)分區(qū)可以提高查詢性能B.數(shù)據(jù)分區(qū)會(huì)增加數(shù)據(jù)管理的復(fù)雜性C.數(shù)據(jù)分區(qū)可以根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行D.數(shù)據(jù)分區(qū)后，不同分區(qū)的數(shù)據(jù)不能相互訪問(wèn)14、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分區(qū)是一種常見(jiàn)的優(yōu)化策略。假設(shè)有一個(gè)分布式視頻分享平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)了大量的視頻信息和用戶數(shù)據(jù)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)分區(qū)的說(shuō)法，不正確的是：（）A.可以按照視頻的類型（如電影、電視劇、綜藝節(jié)目）進(jìn)行分區(qū)，將相同類型的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)分區(qū)中，方便管理和查詢B.數(shù)據(jù)分區(qū)可以提高數(shù)據(jù)的局部性，減少跨分區(qū)的查詢和數(shù)據(jù)傳輸，從而提高系統(tǒng)性能C.當(dāng)需要對(duì)分區(qū)進(jìn)行調(diào)整（如增加或合并分區(qū)）時(shí)，可能會(huì)涉及到大量的數(shù)據(jù)遷移和重新組織，帶來(lái)較大的系統(tǒng)開(kāi)銷D.數(shù)據(jù)分區(qū)可以隨意進(jìn)行，不需要考慮數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和訪問(wèn)模式，因?yàn)榉謪^(qū)操作對(duì)系統(tǒng)性能的影響很小15、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的負(fù)載均衡旨在均勻分配系統(tǒng)資源和工作負(fù)載。假設(shè)系統(tǒng)中有多個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)處理查詢請(qǐng)求，當(dāng)某個(gè)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載突然增加時(shí)，以下哪種負(fù)載均衡策略能夠最快地將部分請(qǐng)求分配到其他負(fù)載較輕的節(jié)點(diǎn)？（）A.基于隨機(jī)的請(qǐng)求分配策略B.根據(jù)節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前負(fù)載比例進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配C.優(yōu)先分配給性能最強(qiáng)的節(jié)點(diǎn)D.按照請(qǐng)求的類型和數(shù)據(jù)分布，定向分配到特定的節(jié)點(diǎn)16、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的可靠性，以下哪種數(shù)據(jù)備份策略最為有效？（）A.全量備份B.增量備份C.差異備份D.以上結(jié)合使用17、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)遷移，從一個(gè)舊的分布式架構(gòu)遷移到一個(gè)新的架構(gòu)。以下哪個(gè)步驟是關(guān)鍵的？（）A.數(shù)據(jù)備份B.制定詳細(xì)的遷移計(jì)劃C.測(cè)試新架構(gòu)的性能D.以上都是18、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的元數(shù)據(jù)管理至關(guān)重要。以下關(guān)于元數(shù)據(jù)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.包括數(shù)據(jù)分布信息、索引信息等B.元數(shù)據(jù)的一致性容易維護(hù)C.對(duì)系統(tǒng)的查詢優(yōu)化和管理有重要作用D.元數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和訪問(wèn)需要高效的機(jī)制19、假設(shè)一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的部分節(jié)點(diǎn)位于不同的時(shí)區(qū)，在處理時(shí)間相關(guān)的數(shù)據(jù)時(shí)，以下哪種方法能夠避免時(shí)區(qū)帶來(lái)的問(wèn)題？（）A.在數(shù)據(jù)庫(kù)中統(tǒng)一使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)區(qū)B.根據(jù)節(jié)點(diǎn)所在的時(shí)區(qū)進(jìn)行本地化處理C.將時(shí)間轉(zhuǎn)換為協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）進(jìn)行存儲(chǔ)和處理D.以上方法的組合20、在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，資源管理是一個(gè)重要的方面。假設(shè)一個(gè)大規(guī)模的分布式社交網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，面臨著高并發(fā)的訪問(wèn)和有限的計(jì)算資源。以下關(guān)于資源管理的說(shuō)法，不正確的是：（）A.通過(guò)動(dòng)態(tài)分配資源，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況調(diào)整計(jì)算和存儲(chǔ)資源的分配，可以提高系統(tǒng)的整體性能B.資源管理需要考慮到不同類型的操作（如查詢、更新、插入）對(duì)資源的需求差異，進(jìn)行有針對(duì)性的分配C.為了提高資源利用率，可以采用超額預(yù)訂的策略，允許分配的資源總量超過(guò)實(shí)際可用的物理資源D.資源管理只需要關(guān)注計(jì)算資源，存儲(chǔ)資源的管理相對(duì)不重要，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)擴(kuò)展存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)解決二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)說(shuō)明分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的分布式鎖機(jī)制，包括樂(lè)觀鎖和悲觀鎖的應(yīng)用，分析其在并發(fā)控制中的作用和性能開(kāi)銷。2、（本題5分）詳細(xì)描述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的分布式查詢的分布式執(zhí)行環(huán)境的優(yōu)化，分析如何提升執(zhí)行環(huán)境的性能和穩(wěn)定性。3、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)一致性監(jiān)控指標(biāo)和閾值設(shè)置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的一致性問(wèn)題。4、（本題5分）解釋分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的副本管理技術(shù)，如副本的創(chuàng)建、更新和一致性維護(hù)，分析副本數(shù)量對(duì)系統(tǒng)性能和可靠性的影響。5、（本題5分）詳細(xì)描述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的分布式存儲(chǔ)引擎的工作原理和特點(diǎn)，如HBase、Cassandra等，分析其適用的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。三、綜合應(yīng)用題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一家能源公司的數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)了能源生產(chǎn)、配送和消費(fèi)的數(shù)據(jù)。由于業(yè)務(wù)覆蓋范圍廣，數(shù)據(jù)來(lái)源多樣，需要構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫(kù)。請(qǐng)分析如何整合不同來(lái)源的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)清洗和轉(zhuǎn)換流程，并確保數(shù)據(jù)在分布式環(huán)境中的準(zhǔn)確性和可靠性。2、（本題5分）一家金融科技公司為預(yù)測(cè)匯率波動(dòng)，對(duì)貨幣交易數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列分解分析。構(gòu)建在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中的時(shí)間序列分解模型和數(shù)據(jù)分析流程。3、（本題5分）某智慧城市項(xiàng)目計(jì)劃建立智能水務(wù)系統(tǒng)，需要整合水資源監(jiān)測(cè)、供水和排水?dāng)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化管理。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)支持智能水務(wù)，包括數(shù)據(jù)的采集和傳輸、水務(wù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析、水資源調(diào)度算法的實(shí)現(xiàn)，以及如何保障水務(wù)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性。4、（本題5分）一家電商企業(yè)計(jì)劃開(kāi)展直播購(gòu)物節(jié)活動(dòng)，期間將產(chǎn)生大量的直播數(shù)據(jù)、訂單數(shù)據(jù)和用戶互動(dòng)數(shù)據(jù)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫(kù)解決方案，以應(yīng)對(duì)活動(dòng)期間的高并發(fā)訪問(wèn)和數(shù)據(jù)處理需求，包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)架構(gòu)、緩存策略、負(fù)載均衡機(jī)制以及數(shù)據(jù)一致性的保障措施。5、（本題5分）一家物流企業(yè)為預(yù)測(cè)貨物需求，對(duì)歷史訂單數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列分析。說(shuō)明在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)中如何進(jìn)行時(shí)間序列數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析。四、論述題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）論述分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的并發(fā)控制機(jī)制，研究封鎖技術(shù)、時(shí)間