河南工學(xué)院《分布式與并行計(jì)算》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《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_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40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、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)存儲是一個關(guān)鍵問題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)存儲的策略中，錯誤的是？（）A.數(shù)據(jù)存儲可以采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫、NoSQL數(shù)據(jù)庫或分布式文件系統(tǒng)等不同的存儲技術(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和需求進(jìn)行選擇B.數(shù)據(jù)存儲可以采用分布式存儲架構(gòu)，將數(shù)據(jù)存儲在多個節(jié)點(diǎn)上，以提高存儲容量和性能C.數(shù)據(jù)存儲可以采用數(shù)據(jù)分區(qū)和索引技術(shù)，以便快速地查詢和訪問數(shù)據(jù)D.數(shù)據(jù)存儲只需要考慮存儲容量和性能，不需要考慮數(shù)據(jù)的安全性和可靠性2、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，處理數(shù)據(jù)丟失問題是關(guān)鍵。以下關(guān)于數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)的描述，錯誤的是（）A.可以基于備份進(jìn)行恢復(fù)B.日志是恢復(fù)的重要依據(jù)C.數(shù)據(jù)恢復(fù)過程對業(yè)務(wù)沒有影響D.定期進(jìn)行數(shù)據(jù)備份是必要的3、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，當(dāng)新的站點(diǎn)需要加入系統(tǒng)時，數(shù)據(jù)的重新分布和平衡是一個重要的操作。假設(shè)系統(tǒng)采用了自動數(shù)據(jù)平衡機(jī)制，以下哪個因素對于確定數(shù)據(jù)遷移的量和方向起著關(guān)鍵作用？（）A.新站點(diǎn)的存儲容量和性能B.現(xiàn)有站點(diǎn)的數(shù)據(jù)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)帶寬C.數(shù)據(jù)的訪問模式和熱點(diǎn)分布D.以上因素都起著關(guān)鍵作用4、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)一致性是一個關(guān)鍵問題。假設(shè)有一個分布式庫存管理系統(tǒng)，多個節(jié)點(diǎn)同時對庫存數(shù)量進(jìn)行更新。以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性的保障措施，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的：（）A.可以采用基于鎖的機(jī)制，在更新操作時對相關(guān)數(shù)據(jù)加鎖，防止其他并發(fā)操作導(dǎo)致的數(shù)據(jù)不一致B.利用時間戳來判斷數(shù)據(jù)的版本，確保讀取到的是最新且一致的數(shù)據(jù)C.定期進(jìn)行數(shù)據(jù)的同步和校驗(yàn)，及時發(fā)現(xiàn)并糾正不一致的數(shù)據(jù)D.只要保證每個節(jié)點(diǎn)的本地?cái)?shù)據(jù)一致性，整個分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)一致性就能夠自動得到保障，無需額外的協(xié)調(diào)機(jī)制5、某分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)用于存儲醫(yī)療保健機(jī)構(gòu)的患者病歷信息，這些信息需要嚴(yán)格的隱私保護(hù)和數(shù)據(jù)安全措施。以下關(guān)于數(shù)據(jù)加密的實(shí)施，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.選擇高強(qiáng)度的加密算法B.確保加密密鑰的安全生成、存儲和管理C.平衡加密對數(shù)據(jù)查詢性能的影響D.以上三個方面都是實(shí)施數(shù)據(jù)加密時的關(guān)鍵因素，需要綜合考慮6、分布式數(shù)據(jù)庫中的復(fù)制協(xié)議有多種。以下關(guān)于主從復(fù)制協(xié)議的描述，不正確的是（）A.從節(jié)點(diǎn)可以分擔(dān)主節(jié)點(diǎn)的讀負(fù)載B.主節(jié)點(diǎn)故障可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致C.主從復(fù)制協(xié)議易于實(shí)現(xiàn)D.不適合寫入頻繁的場景7、在分布式數(shù)據(jù)庫的性能優(yōu)化中，以下哪種方法對于減少數(shù)據(jù)傳輸量和提高網(wǎng)絡(luò)效率最為有效？（）A.數(shù)據(jù)壓縮和編碼B.增加網(wǎng)絡(luò)帶寬C.減少數(shù)據(jù)冗余D.以上都是8、分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)一致性檢測是重要的任務(wù)。以下關(guān)于一致性檢測方法的描述，不正確的是（）A.可以定期進(jìn)行全量數(shù)據(jù)比對B.基于哈希值進(jìn)行快速檢測C.一致性檢測不會影響系統(tǒng)正常運(yùn)行D.利用日志進(jìn)行一致性恢復(fù)9、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一致性檢查和修復(fù)是保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)一個分布式庫存管理系統(tǒng)，多個節(jié)點(diǎn)同時更新庫存數(shù)量。以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性檢查和修復(fù)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以定期對數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性檢查，發(fā)現(xiàn)不一致的數(shù)據(jù)并進(jìn)行修復(fù)B.數(shù)據(jù)一致性檢查可以通過比較副本數(shù)據(jù)或者使用校驗(yàn)和等方式來實(shí)現(xiàn)C.修復(fù)不一致的數(shù)據(jù)時需要謹(jǐn)慎操作，避免引入新的錯誤D.數(shù)據(jù)一致性檢查和修復(fù)只需要在系統(tǒng)空閑時進(jìn)行，不會影響正常的業(yè)務(wù)操作10、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，事務(wù)的并發(fā)控制機(jī)制需要平衡數(shù)據(jù)一致性和系統(tǒng)性能。假設(shè)系統(tǒng)采用了樂觀并發(fā)控制策略，以下哪種情況可能會導(dǎo)致事務(wù)沖突和回滾？（）A.多個事務(wù)同時讀取和修改相同的數(shù)據(jù)B.事務(wù)執(zhí)行時間過長，占用了大量資源C.系統(tǒng)負(fù)載過高，導(dǎo)致資源競爭D.以上情況都可能導(dǎo)致事務(wù)沖突和回滾11、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了監(jiān)控系統(tǒng)的性能和資源使用情況，以下哪種工具或技術(shù)是常用的？（）A.性能監(jiān)控軟件B.日志分析C.資源使用統(tǒng)計(jì)報(bào)表D.以上都是12、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的安全性是至關(guān)重要的。假設(shè)一個分布式金融數(shù)據(jù)庫存儲了客戶的敏感信息，如賬戶余額和交易記錄。以下關(guān)于數(shù)據(jù)安全的描述，不正確的是：（）A.采用加密技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲和傳輸，可以防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中被竊取和篡改B.嚴(yán)格的訪問控制策略可以確保只有授權(quán)的用戶和進(jìn)程能夠訪問和操作數(shù)據(jù)C.定期進(jìn)行安全審計(jì)和漏洞掃描，及時發(fā)現(xiàn)并修復(fù)系統(tǒng)中的安全隱患D.只要將數(shù)據(jù)存儲在分布式系統(tǒng)中，就無需擔(dān)心數(shù)據(jù)的安全性問題，因?yàn)榉植际较到y(tǒng)本身具有天然的安全優(yōu)勢13、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布在多個節(jié)點(diǎn)上。以下關(guān)于數(shù)據(jù)分布策略的描述，哪一項(xiàng)能更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的本地化訪問和提高查詢效率？（）A.哈希分布B.隨機(jī)分布C.順序分布D.以上效果相同14、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的故障檢測和恢復(fù)是保障系統(tǒng)可用性的關(guān)鍵。假設(shè)一個分布式物流數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，突然有一個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障無法響應(yīng)。以下哪種故障檢測機(jī)制能夠快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)并定位故障節(jié)點(diǎn)？（）A.定期向所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送心跳消息，根據(jù)響應(yīng)判斷故障B.當(dāng)其他節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)與某節(jié)點(diǎn)通信異常時，報(bào)告故障C.由中心節(jié)點(diǎn)主動探測其他節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)D.等待用戶反饋無法訪問數(shù)據(jù)，從而確定故障節(jié)點(diǎn)15、在分布式數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)分片的粒度對系統(tǒng)性能有重要影響。以下哪種分片粒度通常會導(dǎo)致較高的系統(tǒng)開銷？（）A.細(xì)粒度分片B.粗粒度分片C.中等粒度分片D.分片粒度對系統(tǒng)開銷沒有影響16、在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的安全性和隱私性，以下哪種訪問控制方式更為嚴(yán)格？（）A.基于角色的訪問控制B.基于屬性的訪問控制C.自主訪問控制D.強(qiáng)制訪問控制17、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18、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分布在多個地理位置不同的數(shù)據(jù)中心。假設(shè)某跨國公司的銷售數(shù)據(jù)分布在亞洲、歐洲和美洲的數(shù)據(jù)中心。由于時差和網(wǎng)絡(luò)延遲等因素，數(shù)據(jù)同步存在一定的挑戰(zhàn)。當(dāng)進(jìn)行全球銷售數(shù)據(jù)分析時，以下哪種方式能更有效地處理數(shù)據(jù)一致性問題？（）A.采用實(shí)時同步機(jī)制，確保每個數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)始終保持一致B.設(shè)定固定的時間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，在分析時以最新同步的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)C.建立一個中央數(shù)據(jù)倉庫，定期將各數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)匯總到中央進(jìn)行分析D.在每個數(shù)據(jù)中心進(jìn)行本地分析，然后將結(jié)果匯總，不強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的實(shí)時一致性19、分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)可以節(jié)省存儲空間和網(wǎng)絡(luò)帶寬。假設(shè)一個數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)具有較高的重復(fù)性和規(guī)律性，以下哪種壓縮算法可能會取得較好的壓縮效果？（）A.霍夫曼編碼算法B.LZ78算法C.游程編碼算法D.以上算法都可能有較好效果，具體取決于數(shù)據(jù)特征20、在一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，為了提高數(shù)據(jù)的可靠性和容錯性，采用了多副本存儲策略。假設(shè)一個數(shù)據(jù)項(xiàng)有五個副本分別存儲在不同的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上，當(dāng)其中兩個副本所在的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)同時發(fā)生故障且短時間內(nèi)無法恢復(fù)時，以下哪種處理方式是最為合理的？（）A.從其他三個正常副本中重新創(chuàng)建故障副本B.暫時忽略故障副本，等待節(jié)點(diǎn)恢復(fù)C.降低副本數(shù)量，只保留三個副本D.重新分配副本到其他新的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）分布式數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)遷移過程中的數(shù)據(jù)驗(yàn)證和校驗(yàn)是重要環(huán)節(jié)。請闡述如何進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)驗(yàn)證和校驗(yàn)。2、（本題5分）請說明在分布式環(huán)境下如何進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的索引優(yōu)化和重建策略，根據(jù)數(shù)據(jù)變化動態(tài)調(diào)整索引。3、（本題5分）在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)分片是重要的概念。請?jiān)敿?xì)闡述數(shù)據(jù)分片的原則和方法，并舉例說明不同分片策略在實(shí)際應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。三、綜合應(yīng)用題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一家能源公司的數(shù)據(jù)庫存儲了能源生產(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)來源多樣，需要構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫。請分析如何整合不同來源的數(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）某物流企業(yè)的數(shù)據(jù)庫中存儲了貨物的運(yùn)輸信息、倉庫庫存和客戶訂單等數(shù)據(jù)。隨著業(yè)務(wù)的增長，數(shù)據(jù)量急劇增加，現(xiàn)考慮構(gòu)建分布式數(shù)據(jù)庫。請分析如何根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的劃分和分布，以及如何設(shè)計(jì)查詢優(yōu)化策略，確保高效的數(shù)據(jù)檢索和統(tǒng)計(jì)分析。3、（本題5分）一家社交媒體平臺的分布式數(shù)據(jù)庫需要支持內(nèi)容創(chuàng)作者的成長和激勵機(jī)制設(shè)計(jì)。請分析如何利用數(shù)據(jù)評估創(chuàng)作者的表現(xiàn)，設(shè)計(jì)合理的激勵機(jī)制，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)內(nèi)容的創(chuàng)作。4、（本題5分）某在線教育平臺推出了新的課程類型，數(shù)據(jù)量大幅增加。將現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫升級為分布式架構(gòu)，詳細(xì)說明升級過程中的技術(shù)選型、數(shù)據(jù)遷移策略和性能測試方案。5、（本題5分）一家電商平臺為提升客戶滿意度，對客戶評價數(shù)據(jù)進(jìn)行情感傾向分析。設(shè)計(jì)基于分布式數(shù)據(jù)庫的情感分析算法和數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)。四、論述題（本大題共2個小題，共20分)1、（本題10分）分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)