四川西南航空职业学院《分布式数据库原理及应用》2024-2025学年第一学期期末试卷.doc

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四川西南航空职业学院《分布式数据库原理及应用》2024-2025学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在一个分布式数据库系统中，为了提高系统的可扩展性，以下哪种设计原则是重要的？（ ）
A. 微服务架构 B. 解耦和模块化 C. 无状态服务和弹性伸缩 D. 以上都是

2、当在分布式数据库中处理大量小事务时，以下哪种并发控制机制较为合适？（ ）
A. 乐观并发控制
B. 悲观并发控制
C. 多版本并发控制
D. 以上都不合适

3、在分布式数据库系统的维护中，以下哪个任务对于确保系统的稳定性最为重要？（ ）
A. 定期更新数据库软件版本
B. 监控硬件状态
C. 优化数据库配置参数
D. 进行数据清理和归档

4、在分布式数据库中，数据一致性是一个关键问题。以下关于数据一致性的实现方法中，错误的是？（ ）
A. 数据一致性可以通过数据复制和同步来实现，确保各个节点上的数据保持一致
B. 数据一致性可以通过事务管理来实现，保证事务的原子性、一致性、隔离性和持久性
C. 数据一致性可以通过分布式锁来实现，确保多个节点对数据的并发访问不会导致数据不一致
D. 数据一致性只需要在数据库系统层面进行保证，应用程序不需要考虑数据一致性问题

5、假设一个分布式数据库系统需要在不同的网络环境中运行，有时网络连接可能不稳定。为了确保在这种情况下数据的一致性和可用性，以下哪种技术是必不可少的？（ ）
A. 数据备份和恢复
B. 分布式事务的回滚机制
C. 离线操作模式和数据同步机制
D. 数据加密和脱敏

6、在一个大规模的分布式数据库中，数据的复制策略对于系统的性能和可靠性有着重要影响。考虑一个电商平台的数据库，商品信息需要在多个节点上进行复制以提高访问速度和容错能力。如果采用主从复制模式，当主节点出现故障时，以下哪种处理方式最为合理？（ ）
A. 立即将一个从节点提升为主节点，并在原主节点恢复后将数据同步回去
B. 等待主节点恢复，期间暂停相关的数据读写操作
C. 让所有从节点同时承担读写任务，不再区分主从
D. 重新选择一个新的节点作为主节点，并删除原主节点的数据

7、假设一个分布式数据库系统用于管理一个大型物流企业的货物运输信息，包括发货地、目的地、运输时间等。由于业务的增长，需要对系统进行扩展。以下哪种扩展方式在成本和性能方面可能是最优的？（ ）
A. 增加每个节点的存储容量和计算能力
B. 增加新的数据节点，并重新分配数据
C. 采用混合扩展方式，即同时增加节点的能力和数量
D. 优化现有系统的数据库架构和查询语句，而不进行硬件扩展

8、在分布式数据库中，数据分片的粒度对系统性能有重要影响。以下哪种分片粒度通常会导致较高的系统开销？（ ）
A. 细粒度分片
B. 粗粒度分片
C. 中等粒度分片
D. 分片粒度对系统开销没有影响

9、分布式数据库系统中的数据一致性级别会影响系统的性能和可用性。假设一个实时股票交易系统，对数据一致性要求非常高，几乎不允许数据偏差。以下哪种一致性级别最适合该系统？（ ）
A. 强一致性
B. 弱一致性
C. 最终一致性
D. 自定义一致性

10、对于分布式数据库中的数据备份，以下哪种方式能够更快速地恢复数据？（ ）
A. 全量备份 B. 增量备份 C. 差异备份 D. 以上都不是

11、在一个由多个节点组成的分布式数据库系统中，节点之间需要进行频繁的通信来协调数据操作。为了降低通信开销，以下哪种方法是最有效的？（ ）
A. 减少节点之间的数据交换量
B. 提高网络带宽
C. 采用更高效的通信协议
D. 增加节点的数量

12、在分布式数据库系统中，以下哪种技术可以提高查询的并行处理能力？（ ）
A. 数据分区 B. 索引优化 C. 缓存机制 D. 以上都是

13、在一个分布式数据库系统中，为了提高数据的一致性和可靠性，以下哪种数据复制方式是比较常用的？（ ）
A. 主从复制和对等复制相结合 B. 链式复制 C. 多主复制 D. 以上都是

14、在一个分布式数据库系统中，为了提高数据的访问效率，采用了索引技术。以下关于分布式索引的描述，哪一项是正确的？（ ）
A. 分布式索引应该在每个节点上独立创建和维护，查询时在本地节点进行索引查找，以减少网络开销
B. 建立一个全局的分布式索引，所有节点共享，这样可以确保查询的准确性，但可能会导致索引更新的复杂性增加
C. 采用混合索引策略，对于经常访问的数据创建全局索引，对于本地特定的数据创建本地索引
D. 分布式索引的效果取决于数据的分布和查询模式，需要根据实际情况选择合适的索引策略

15、分布式数据库系统中的安全认证和授权机制是保障数据安全的重要手段。假设有一个分布式企业资源规划系统，存储了企业的敏感信息。以下关于安全认证和授权的描述，不正确的是：（ ）
A. 身份认证可以通过用户名和密码、数字证书、生物识别等方式实现，确保用户的合法性
B. 授权机制用于规定用户或角色对数据的访问权限，如读取、写入、删除等
C. 单点登录技术可以使用户在访问多个系统时只需要进行一次认证，提高了用户体验和安全性
D. 一旦用户通过了认证和授权，就可以无限制地访问系统中的所有数据，不需要进行任何额外的访问控制

16、在分布式数据库的设计中，需要考虑数据的一致性和可用性之间的平衡。假设一个分布式在线游戏数据库，游戏中的玩家状态需要实时更新，但偶尔的数据不一致可以接受。以下哪种策略能够在保证一定可用性的前提下，尽量减少数据不一致的情况？（ ）
A. 采用强一致性，确保数据的实时准确
B. 采用最终一致性，允许短暂的数据不一致
C. 采用弱一致性，只保证部分数据的一致性
D. 不考虑一致性，优先保证系统的可用性

17、在分布式数据库中，数据的安全性和隐私保护是至关重要的。假设一个医疗保健系统的分布式数据库，存储了患者的敏感医疗信息。为了防止数据泄露，以下哪种措施是最为关键的？（ ）
A. 数据加密存储，并严格控制访问权限
B. 定期对数据进行备份，防止数据丢失
C. 建立数据审计机制，记录数据的访问和修改历史
D. 对数据进行脱敏处理，隐藏关键信息

18、在一个采用分布式架构的数据库系统中，为了提高数据的可靠性和可用性，以下哪种数据存储方式是比较推荐的？（ ）
A. 多副本存储 B. 分布式存储 C. 集中式存储 D. 以上方式的结合

19、在分布式数据库中，数据分片是一种将数据划分成多个片段并存储在不同节点上的技术。以下关于数据分片的描述中，错误的是？（ ）
A. 数据分片可以提高数据的查询性能，因为可以并行地在多个节点上进行查询
B. 数据分片可以根据数据的属性或业务规则进行划分，例如按照地理位置、时间范围等进行分片
C. 数据分片需要考虑数据的完整性和一致性，确保不同分片之间的数据能够正确地组合和查询
D. 数据分片一旦确定就不能再进行调整和改变，否则会导致数据丢失或系统故障

20、分布式数据库系统中的数据迁移可能会导致性能下降。假设一个分布式电商评论数据库，由于业务调整需要将部分数据从一个数据中心迁移到另一个数据中心。为了减少迁移对在线业务的影响，以下哪种迁移方式较为合适？（ ）
A. 在业务低峰期进行批量迁移
B. 实时迁移，逐步完成数据迁移
C. 暂停业务，一次性完成数据迁移
D. 随机选择部分数据进行迁移，逐步完成

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）阐述分布式数据库系统中的数据分区调整策略，分析如何根据业务增长和负载变化动态调整数据分区。

2、（本题5分）在分布式系统中，如何进行数据库的资源隔离和优先级设置，保障关键业务的资源需求。

3、（本题5分）请解释分布式数据库中的数据分区负载评估和调整方法，及时发现负载不均衡并进行调整。

三、综合应用题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）一个内容分发网络（CDN）需要存储大量的多媒体文件和用户访问日志，以提供快速的内容交付服务。请设计一个分布式数据库来支持 CDN 的业务需求，包括文件存储架构、访问日志分析方法、缓存更新策略，以及如何保障数据的高可用性和低延迟访问。

2、（本题5分）一家物流企业的分布式数据库需要支持仓储管理和库存优化。请分析如何设计数据模型和算法，实现仓储空间的合理规划和库存水平的优化，同时保证数据的准确性和实时性。

3、（本题5分）一家物流企业为优化仓库布局，利用分布式数据库中的库存数据进行模拟分析。阐述分析模型的建立和数据输入输出方式。

4、（本题5分）某在线教育平台引入新的教学工具，对分布式数据库进行相应的调整和优化。说明如何修改数据库架构以支持新功能，同时保证系统的稳定性。

5、（本题5分）某在线教育平台推出了新的课程类型，数据量大幅增加。将现有数据库升级为分布式架构，详细说明升级过程中的技术选型、数据迁移策略和性能测试方案。

四、论述题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）论述分布式数据库系统中的数据复制技术，涵盖主从复制、多主复制和无主复制等模式，探讨其实现原理、一致性保障机制以及对系统性能和可用性的影响。

2、（本题10分）分布式数据库系统中的数据迁移和同步是保证数据一致性和可用性的重要操作。论述数据迁移和同步的方法和技术，如基于日志的同步、基于消息队列的同步等，分析它们在不同场景下的优缺点，并探讨如何解决数据迁移和同步过程中的冲突和错误。

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