學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁內(nèi)蒙古民族大學(xué)

《非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫應(yīng)用》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個分布式數(shù)據(jù)庫中，若要實(shí)現(xiàn)跨節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜關(guān)聯(lián)查詢，以下哪種技術(shù)可能會被優(yōu)先考慮？（）A.數(shù)據(jù)預(yù)聚合B.建立全局索引C.將關(guān)聯(lián)操作推送到各個節(jié)點(diǎn)并行執(zhí)行D.減少關(guān)聯(lián)查詢，盡量使用簡單查詢替代2、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，以下哪種設(shè)計(jì)原則是重要的？（）A.微服務(wù)架構(gòu)B.解耦和模塊化C.無狀態(tài)服務(wù)和彈性伸縮D.以上都是3、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的查詢優(yōu)化器需要適應(yīng)分布式環(huán)境的特點(diǎn)。假設(shè)一個分布式旅游預(yù)訂系統(tǒng)，存儲酒店信息、用戶評價(jià)和預(yù)訂記錄等。以下關(guān)于查詢優(yōu)化器的工作，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.優(yōu)化器需要考慮數(shù)據(jù)的分布情況，選擇最優(yōu)的節(jié)點(diǎn)執(zhí)行查詢操作B.可以根據(jù)統(tǒng)計(jì)信息和成本模型來評估不同查詢計(jì)劃的優(yōu)劣C.優(yōu)化器只需要關(guān)注查詢的執(zhí)行時(shí)間，不需要考慮資源的消耗D.對于復(fù)雜的查詢，可以采用啟發(fā)式算法來生成可能的查詢計(jì)劃4、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)一致性的維護(hù)需要考慮多種因素。以下哪個因素對一致性的影響較??？（）A.網(wǎng)絡(luò)延遲B.節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力C.數(shù)據(jù)更新頻率D.存儲介質(zhì)5、在分布式數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)中，以下哪種組件負(fù)責(zé)處理數(shù)據(jù)的復(fù)制和同步？（）A.復(fù)制管理器B.同步控制器C.數(shù)據(jù)分發(fā)器D.以上都是6、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，如果需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分區(qū)容錯性，以下哪種技術(shù)是關(guān)鍵的？（）A.數(shù)據(jù)副本和數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)制B.分布式事務(wù)和一致性協(xié)議C.分區(qū)策略和負(fù)載均衡D.以上都是7、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化是一個重要的問題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化的方法中，錯誤的是？（）A.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化可以通過選擇合適的索引、分區(qū)和存儲方式來提高查詢性能B.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化可以通過將查詢分解成多個子查詢并在不同節(jié)點(diǎn)上并行執(zhí)行來提高效率C.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化可以通過使用緩存和預(yù)取技術(shù)來減少數(shù)據(jù)的讀取時(shí)間D.數(shù)據(jù)查詢優(yōu)化只需要在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)層面進(jìn)行，應(yīng)用程序不需要進(jìn)行查詢優(yōu)化8、在一個大規(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)將一個大型銷售數(shù)據(jù)庫按照地區(qū)進(jìn)行分片，分別存儲在不同的服務(wù)器上?，F(xiàn)在需要查詢某個特定時(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)分配到多個服務(wù)器上并行執(zhí)行，最后整合結(jié)果C.先在一個分片上進(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)集中到一個服務(wù)器上進(jìn)行統(tǒng)一查詢9、在分布式數(shù)據(jù)庫的架構(gòu)中，以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性模型的描述，哪一項(xiàng)是準(zhǔn)確的？（）A.強(qiáng)一致性要求所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)在任何時(shí)刻都完全一致B.最終一致性意味著數(shù)據(jù)最終會達(dá)到一致，但允許中間存在不一致狀態(tài)C.弱一致性允許數(shù)據(jù)在較長時(shí)間內(nèi)不一致D.以上一致性模型在實(shí)際應(yīng)用中效果相同10、分布式數(shù)據(jù)庫中的索引結(jié)構(gòu)對于查詢性能至關(guān)重要。以下哪種分布式索引結(jié)構(gòu)更適合范圍查詢？（）A.B樹索引B.哈希索引C.位圖索引D.倒排索引11、在分布式數(shù)據(jù)庫的資源管理中，以下關(guān)于資源分配策略的說法，錯誤的是（）A.應(yīng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)負(fù)載動態(tài)分配資源B.優(yōu)先滿足關(guān)鍵業(yè)務(wù)的資源需求C.資源分配策略對系統(tǒng)性能影響不大D.考慮節(jié)點(diǎn)的存儲和計(jì)算能力12、對于分布式數(shù)據(jù)庫中的分布式事務(wù)，以下哪種故障恢復(fù)機(jī)制能夠保證事務(wù)的原子性和持久性？（）A.基于日志的恢復(fù)B.基于檢查點(diǎn)的恢復(fù)C.基于備份的恢復(fù)D.以上都不是13、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的事務(wù)隔離級別選擇會影響并發(fā)性能和數(shù)據(jù)一致性。假設(shè)一個分布式在線考試系統(tǒng)，考生同時(shí)進(jìn)行答題，系統(tǒng)需要保證考試成績的準(zhǔn)確性。以下哪種事務(wù)隔離級別可能最為合適？（）A.讀未提交B.讀已提交C.可重復(fù)讀D.串行化14、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲方式對系統(tǒng)性能和可擴(kuò)展性有重要影響。假設(shè)有一個分布式社交媒體分析系統(tǒng)，存儲了海量的用戶行為數(shù)據(jù)。以下關(guān)于數(shù)據(jù)存儲方式的描述，不正確的是：（）A.可以使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，利用其成熟的查詢語言和事務(wù)處理能力B.對于半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，可以選擇NoSQL數(shù)據(jù)庫，如文檔數(shù)據(jù)庫、鍵值數(shù)據(jù)庫等，以提供更靈活的數(shù)據(jù)存儲和訪問方式C.分布式文件系統(tǒng)可以用于存儲大規(guī)模的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，如圖片、視頻等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分布式存儲和并行訪問D.為了簡化系統(tǒng)架構(gòu)，應(yīng)該盡量只使用一種數(shù)據(jù)存儲方式，避免多種存儲方式的混合使用，即使數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和訪問需求各不相同15、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的資源管理包括計(jì)算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源等。假設(shè)一個分布式視頻流媒體服務(wù)的數(shù)據(jù)庫，處理大量的視頻播放請求和用戶數(shù)據(jù)。以下關(guān)于資源管理的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況動態(tài)分配計(jì)算資源，以提高系統(tǒng)的整體處理能力B.存儲資源的管理需要考慮數(shù)據(jù)的增長和存儲成本，合理選擇存儲介質(zhì)和架構(gòu)C.網(wǎng)絡(luò)資源的管理包括帶寬分配、流量控制和數(shù)據(jù)壓縮，以減少數(shù)據(jù)傳輸延遲D.資源管理只需要關(guān)注當(dāng)前的需求，不需要預(yù)測未來的資源增長和變化二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫的分布式執(zhí)行引擎負(fù)責(zé)執(zhí)行分布式查詢計(jì)劃。請闡述其工作原理、優(yōu)化策略和與傳統(tǒng)執(zhí)行引擎的區(qū)別。2、（本題5分）闡述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的一致性模型（強(qiáng)一致性、弱一致性、最終一致性等），解釋每種一致性模型的特點(diǎn)和適用的應(yīng)用場景。3、（本題5分）解釋在分布式數(shù)據(jù)庫中，如何處理數(shù)據(jù)的分布式存儲中的數(shù)據(jù)預(yù)取和緩存預(yù)熱策略，分析如何提高數(shù)據(jù)訪問的響應(yīng)速度。4、（本題5分）在分布式系統(tǒng)中，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的元數(shù)據(jù)管理？包括元數(shù)據(jù)的存儲、復(fù)制、更新和訪問控制，確保元數(shù)據(jù)的一致性和可用性。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫系統(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。論述數(shù)據(jù)復(fù)制的策略，如主從復(fù)制、多主復(fù)制和無主復(fù)制等，分析它們在數(shù)據(jù)一致性、系統(tǒng)性能和容錯性方面的優(yōu)缺點(diǎn)，并探討如何根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇合適的數(shù)據(jù)復(fù)制策略。2、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)分布策略，如哈希分布、范圍分布和隨機(jī)分布等，分析它們對數(shù)據(jù)訪問性能、數(shù)據(jù)均衡和擴(kuò)展性的影響。3、（本題5分）詳細(xì)論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可視化技術(shù)，包括如何將分布式數(shù)據(jù)以直觀的方式展示給用戶，支持?jǐn)?shù)據(jù)分析和決策制定。4、（本題5分）論述分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性檢查點(diǎn)設(shè)置和恢復(fù)策略，分析如何定期保存系統(tǒng)狀態(tài)，以便在故障時(shí)進(jìn)行快速恢復(fù)。5、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)對于系統(tǒng)的性能和可擴(kuò)展性至關(guān)重要。請論述常見的分布式數(shù)據(jù)庫架構(gòu)，如主從架構(gòu)、對等架構(gòu)和混合架構(gòu)等，分析它們各自的特點(diǎn)和適用場景，并舉例說明如何根據(jù)業(yè)務(wù)需求選擇合適的架構(gòu)。四、綜合應(yīng)用題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）一家物流企業(yè)計(jì)劃開展智能倉儲業(yè)務(wù)，需要對倉庫內(nèi)的貨物存儲、出入庫和庫存數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。請?jiān)O(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)庫來支持智能倉儲，包括數(shù)據(jù)的采集和傳輸、倉儲數(shù)據(jù)的存儲和分析、庫存優(yōu)化算法的實(shí)現(xiàn)和預(yù)警機(jī)制，以及如何保障倉庫作業(yè)的高效性和準(zhǔn)確性。2、（本題10分）一家物流企業(yè)計(jì)劃引入人工智能技術(shù)進(jìn)行路徑優(yōu)化和預(yù)測性維護(hù)，需要相應(yīng)的分布式數(shù)據(jù)庫支持。請分析人工智能應(yīng)用對數(shù)據(jù)的要求，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)和數(shù)據(jù)處理流程，包括數(shù)據(jù)的采集和預(yù)處理、模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)的存儲和管理、預(yù)測結(jié)果的存儲和應(yīng)用，以及如何保障數(shù)據(jù)庫與人工智能系統(tǒng)的高效集成。3、（本題10分）一家在線旅游平臺遭受網(wǎng)絡(luò)攻