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试题四（共25分）
阅读以下关于数据库架构设计的叙述，回答问题1至问题3。
某软件公司欲开发一个社交网络系统，该系统能够接收多个不同种类客户端发送的信息，并将这些信息实时显示在每个客户端的页面上供客户阅读。该系统将为数以百万计的用户服务，因此，要求采用的数据库能够支持大量信息存储，能够满足并发读写要求，并要求随着数据规模的扩大，数据库系统要易于进行扩充。关于数据库架构的设计，王工和张工提出了两种模式：王工提出基于传统的关系型数据库模式，通过向上扩展( Scale-up)以满足数据库的可扩展性要求；李工提出利用新兴的NoSQL数据库模式，通过向外扩展( Scale-out)以满足数据库的可扩展性要求。项目组经过讨论，决定采用李工提出的设计方案。
【问题1】（11分）
请指出关系数据库模式和NoSQL模式在并发支持、存储与查询、扩展方式、索引方式和应用领域五个方面各自的特点，结果填入表4-1中(1)～(10)；并针对应用需求，说明项目组选择李工提出的设计方案的原因。
【问题2】（8分）
与传统的关系型数据库相比，NoSQL数据库所支持的典型数据存储类型有哪些？
【问题3】（6分）
在实际应用中，NoSQL数据库存在的问题有哪些？
第1题：
阅读以下关于变更的叙述，回答问题1至问题3。【说明】在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况：一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题，并且表示希望能够进行修改。于是，该开发人员就直接对系统软件进行了修改，解决了该项功能问题。针对这样一种情况，请分析如下问题。
基线是软件生存期各个开发阶段末尾的特定点，不同于里程碑。（）
A．错误
B．正确
基线通常对应于开发过程中的里程碑，一个产品可以有多个基线，也可以只有一个基线。
第2题：
（） 阅读以下关于信息系统安全性的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。 某企业根据业务扩张的要求，需要将原有的业务系统扩展到互联网上，建立自己的B2C业务系统，但此时系统的安全性成为一个非常重要的设计需求。【问题1】（8分） 信息系统面临的安全威胁多种多样，来自多个方面。请指出信息系统面临哪些方面的安全威胁并分别子以简要描述。【问题2】（7分） 认证是安全系统中不可缺少的环节，请简要描述主要的认证方式，并说明该企业应采用哪种认证方式。
第3题：
阅读以下软件架构设计的问题，在答题纸上回答问题1和问题2。
某软件开发公司欲为某电子商务企业开发一个在线交易平台，支持客户完成网上购物活动中的在线交易。在系统开发之初，企业对该平台提出了如下要求。
（1）在线交易平台必须在1秒内完成客户的交易请求。
（2）该平台必须保证客户个人信息和交易信息的安全。
（3）当发生故障时，该平台的平均故障恢复时间必须小于10秒。
（4）由于企业业务发展较快，需要经常为该平台添加新功能或进行硬件升级。添加新功能或进行硬件升级必须在6小时内完成。
针对这些要求，该软件开发公司决定采用基于架构的软件开发方法，以架构为核心进行在线交易平台的设计与实现。
请对该在线交易平台的4个要求进行分析，用300字以内的文字指出每个要求对应何种软件质量属性；并针对每种软件质量属性，各给出两种实现该质量属性的架构设计策略。
（1）在线交易平台必须在1秒内完成客户的交易请求。该要求主要对应性能，可以采用的架构设计策略有增加计算资源、改善资源需求（减少计算复杂度等）、资源管理（并发、数据复制等）和资源调度（先进先出队列、优先级队列等）。
（2）该平台必须严格保证客户个人信息和交易信息的保密性和安全性。该要求主要对应安全性，可以采用的架构设计策略有抵御攻击（授权、认证和限制访问等）、攻击检测（入侵检测等）、从攻击中恢复（部分可用性策略）和信息审计等。
（3）当发生故障时，该平台的平均故障恢复时间必须小于10秒。该要求主要对应可用性，可以采用的架构设计策略有Ping/Echo、心跳、异常和主动冗余等。
（4）由于企业业务发展较快，需要经常为该平台添加新功能或进行硬件升级。添加新功能或进行平台升级必须在6小时内完成。该要求主要对应可修改性，可以采用的架构设计策略有软件模块泛化、限制模块之间通信、使用中介和延迟绑定等。
第4题：
一个客户端IP可以发送请求到一个RAC架构的Oracle数据库，这个RAC架构有两个节点，但在客户端tnsname.ora中只配置了一个节点的hostname等信息，有时请求后就会提示：
ORA-12545: Connect failed because target host or object does not exist
是因为此时请求VIP可能飘到了另一个未在客户端中注册的节点。
我的想法是讲另一个节点信息也在客户端tnsname.ora中注册，是不是就可以避免这种问题，但询问了下，说由于现在只有一个客户端的IP地址，所以只能连一台服务器节点到这个客户端使用。
不太理解，这里RAC架构中每个节点设置连接到的客户端IP不能相同？！
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第5题：
阅读以下说明，回答问题1至问题5。
【说明】
某网络拓扑结构如图3-1所示，DHCP服务器分配的地址范围如图3-2所示。
DHCP允许服务器向客户端动态分配Ⅲ地址和配置信息。客户端可以从DHCP服务器获得(1)。(1)A．DHCP服务器的地址
B．Web服务器的地址
C．DNS服务器的地址
第6题：
请详细阅读有关数据架构方面的描述，回答问题1至问题3。 【说明】 某软件公司欲开发一个基于Web 2.0的大型社交网络系统。就该系统的数据架构而言，李工决定采用公司熟悉的数据架构，使用通用的商用关系型数据库，系统内部数据采用中央集中方式存储。 该系统投入使用后，初期用户数量少，系统运行平稳。6个月后，用户数出现了爆炸式增长，系统暴露出诸多问题，集中表现在： （1）用户执行读写操作时，响应时间均变得很慢； （2）随着系统功能的扩充，原有数据格式发生变化，又出现新的数据格式，维护困难； （3）数据容量很快超过系统原有的设计上限，数据库扩容困难； （4）软件系统不断出现宕机，整个系统可用性较差。 经过多次会议讨论，公司的王工建议采用NoSQL数据库来替代关系数据库，以解决上述问题。但李工指出NoSQL数据库出现时间不长，在使用上可能存在风险。公司技术人员对NoSQL数据库产品进行了认真测试，最终决定采用NoSQL数据库来替代现有的数据库系统。
【问题1】（11分） 分别解释产生问题（1）~（4）的原因。 【问题2】（8分） 请针对问题（1）~（4），分别指出NoSQL数据库的哪些特点促使公司最终采用了NoSQL数据库。 【问题3】（6分） 请指出该系统采用NoSQL数据库时可能存在的问题。
【问题1】
其原因主要是：
（1）用户响应时间慢。大型社交网络系统要根据用户个性化信息来实时生成动态页面和提供动态信息，所以基本上无法使用动态页面静态化技术，因此数据库并发负载非常高，往往要达到每秒上万次读写请求。关系数据库应付上万次SQL查询还勉强可以，但是应付上万次SQL写数据请求，硬盘I/O就已经无法承受了。特别是涉及到多表连接操作，会导致响应变慢。
（2）数据格式变化。大型社交网络系统随着用户的使用，会不断地增加新的功能，导致原有数据格式发生变化，甚至出现新的数据格式。但关系数据库中采用元组方式组织数据，难以使用新型数据格式，难以维护。
（3）数据容量超过设计上限。对于大型社交网络系统，往往会在很短时间内产生海量数据。关系数据库多采用中央数据存储，使得数据容量受限于前期设计的上限，很难实现数据容量的横向扩展。
（4）系统可用性差：关系数据库采用中央数据存储，容易成为系统的性能瓶颈，单点故障很容易导致系统崩溃，负载过高往往导致系统出现宕机现象。
【问题2】
针对问题（1），NoSQL数据库支持高并发数据访问，性能较高。
针对问题（2），NoSQL数据库的数据存储结构松散，能够灵活支持多种类型的数据格式。
针对问题（3），NoSQL数据库能够支持海量数据的存储，且易于横向扩展。
针对问题（4），NoSQL数据库基于分布式数据存储，不存在单点故障和性能瓶颈，系统可用性高。
【问题3】
该系统采用NoSQL数据库时可能存在的问题有：
（1）NoSQL数据库的现有产品不够成熟，大多数产品处于初创期。
（2）NoSQL数据库并未形成一定的标准，产品种类繁多，缺乏官方支持。
（3）NoSQL数据库不提供对SQL的支持，学习和应用迁移成本较高。
（4）NoSQL数据库支持的特性不够丰富，现有产品提供的功能比较有限。
第7题：
阅读以下说明，回答问题1至问题4，将解答填入对应栏内。
【说明】
某娱乐类网站需要开发一个网络游戏项目。该项目采用三维动画软件完成游戏建模和美工制作，采用面向对象的程序设计语言完成系统集成，通过客户端程序与服务器进行交互操作。
为了提高客户端与服务器的交互效率，保证游戏画面流畅，对游戏场景中的三维模型有什么要求?为什么?
第8题：
阅读以下关于变更的叙述，回答问题1至问题3。【说明】在一个正在实施的系统集成项目中出现了下述情况：一个系统的用户向他所认识的一个项目开发人员抱怨系统软件中的一项功能问题，并且表示希望能够进行修改。于是，该开发人员就直接对系统软件进行了修改，解决了该项功能问题。针对这样一种情况，请分析如下问题。
版本管理是对项目中配置项基线的变更控制。（）
A．错误
B．正确
第9题：
阅读以下说明，回答问题1至问题5。
【说明】
Apache是Linux系统中的最常用的WWW服务器，常用的客户端程序是IE浏览器。
Web客户端与服务器共同遵守(1)协议，默认端口号是(2)，协作的过程是：Web客户端在浏览器的地址栏输入(3)，连接到相应的WWW服务器上并获得指定的Web文档，然后断开与WWW服务器的连接，最后，Web文档以(4)格式在客户端解释。
第10题：
阅读下列说明，回答问题1至问题3，将解答填入对应栏内。
【说明】
某企业业务信息系统某天突然出现故障，无法处理业务。信息系统维护人员采用重新启动的方法来进行恢复，发现数据库系统无法正常启动。
数据库故障主要分为事务故障、系统故障和介质故障，不同故障的恢复方法也不同。
请解释这3种数据库故障的恢复方法，回答该企业的数据库故障属于何种类型的故障，为什么?