当前大数据应用中的分布式文件系统，当面对数据修改时，需要分布式并发控制、提交和恢复机制来维护多个副本间的一致性，归根结底需要一个异步系统中的分布式共识协议。

A、HDFS是能够运行在通用硬件上的分布式文件系统

B、HDFS支持存储TB-PB级别的数据

C、HDFS支持多用户写入，任意修改文件

D、数据块（Block）是HDFS文件系统基本的存储单位

为了保证数据库中数据的安全可靠和正确有效，数据库管理系统(DBMS)提供数据库恢复、并发控制、数据完整性保护与数据安全性保护等功能。数据库在运行过程中由于软硬件故障可能造成数据被破坏，数据库恢复就是在尽可能短的时间内把数据库恢复到故障发生前的状态。具体的实现方法有多种，如定期为数据库制作(6)；在进行事务处理时，对数据更新(插入、删除、修改)的全部有关内容写入(7)；在系统正常运行时，按一定的时间间隔设立(8)，把内存缓冲区内容还未写入到磁盘中去的有关状态记录到(8)中；当发生故障时，根据现场数据内容、(9)的故障前映像和(10)来恢复系统的状态。

A．库文件

B．日志文件

C．检查点文件

D．后备文件

E．主文件

试题二（共25分）

阅读以下关于分布式存储系统设计的叙述，回答问题1至问题3。

某软件公司开发基于云计算的分布式文档协作平台( DDCP)，系统部分需求如下所示：

(1)实现文档的分布式存储，客户端可随时随地上传和下载文档；

(2)支持多客户端并发编辑同一文档，某个客户端所做修改会实时显示在其他客户端；

(3)要求系统具有自我修复机制，当系统中某个节点失效时，无需人工干预能够自动实现节点替换并恢复到一致状态。

项目组经过讨论，决定采用现有的分布式文件系统作为基础架构，但在具体选用哪种设计方案时产生了分歧。王工建议采用Hadoop分布式文件系统HDFS作为系统参考架构，但张工认为Google分布式文件系统GFS更适合该系统需求。最后经过更为详细

的分析和讨论，同意了张工的建议，采用GFS作为分布式文档协作平台的文件系统架构。

【问题1】（12分）

请用300字以内的文字说明GFS和HDFS有何异同，并针对系统需求，用200字以内的文字说明选择GFS的原因。

【问题2】（8分）

针对图2-1所示DDCP基础架构，请分别说明一次数据读操作和一次并发写操作的过程。

【问题3】（5分）

请分别叙述采用GFS和HDFS架构，单点失效问题是如何解决的。

阅读以下关于实时操作系统设计方面的叙述，回答问题1和问题2。

某大型化工生产集团公司原有的产品监测系统采用的是集中式系统，由位于集团公司总部的监测中心的主机集中处理来自于各监测点采样到的产品资料。随着该公司规模的扩大与产品监测工作要求的深化，集团公司信息部决定开发一个实时的分布式产品监测系统。

分布式实时产品监测系统拟采用新的网络系统结构：(1)采用了松散耦合的三级结构，即监测中心——监测子站——监测点的控制与数据处理机。(2)各级机器均可以独立运行，也可以联网运行。(3)保证可靠性，无论哪一台机器出现故障，不会使整个系统发生崩溃，仅影响到相应部位的局部性工作。

该监测系统的基本功能包括有：

(1)以分布在集团公司中各个分公司的监测子站为基础，各监测子站及其相应的下属监测点进行自动检测产品参数。检测到的资料应存放在监测子站本地的硬盘文件中，同时也应定时地把检测到的资料自动发送到监测中心。

(2)监测中心可以对任一监测子站通过网络进行遥控指挥，比如：可以命令其下属的相应的监测点发送回资料；命令某一监测点实时传送现场检测的实际情况(资料与状态)；发出校正监测点时钟的命令；提供动态修改的各类工作参数，要求监测点及时进行监视方式的修改等。

(3)监测子站每3分钟分析一次由下属各监测点采样到的资料，当检测到的某类资料连续超过规定标准在15分钟以上时，应立即向监测中心自动报警。由监测子站和监测中心同时显示和打印出有关的环保信息，比如：“报警站号，超标参数名称，超标开始时刻和具体的各超标值”等。

(4)监测子站也可以主动向监测中心发出请求，比如请求校正时钟，请求监测中心发送信息(如：用于维护监测点的有关参数或指令)，请求发送用于监测点的动态修改参数等。

(5)通常，监测点的机器最多只能存放最近7天内的检测资料，监视子站可存放一年的有关信息。监测中心则把来自子站的资料副本及时地存入海量存储器进行存盘，可供系统中各级人员按照各自的授权进行相应的查询。

(6)监测中心和监测子站都可以打印监测日报、月报、年报，并进行月数据统计分析，产生各类图表。

集团公司信息部的周科长和有关的技术人员与管理人员仔细分析了新的分布式实时系统的技术上的困难，请以100字以内文字简要说明与集中式产品监测系统相比，在分布式系统中有哪些额外的安全性关注事项?

CM2006系统财务报表台账中，如需对“00月”数据进行修改，首先需要修改上年“12月”数据，再对当年“00月”数据进行修改。()

论企业应用系统的数据持久层架构设计 数据持久层（Data Persistence Layer）通常位于企业应用系统的业务逻辑层和数据源层之间，为整个项目提供一个高层、统一、安全、并发的数据持久机制，完成对各种数据进行持久化的编程工作，并为系统业务逻辑层提供服务。它能够使程序员避免手工编写访问数据源的方法，使其专注于业务逻辑的开发，并且能够在不同项目中重用本框架，这大大简化了数据的增加、删除、修改、查询功能的开发过程，同时又不丧失多层结构的天然优势，继承延续应用系统架构的可伸缩性和可扩展性。当运用关系型数据库作为数据存储机制时，在业务层与数据源间加入数据持久层，能够解决对象与关系的“阻抗不匹配”问题，将对象的状态持久化存储到关系型数据库中。

请围绕“企业应用系统的数据持久层架构设计”论题，依次从以下三方面进行论述。 1．概要叙述你参与分析和设计的企业应用系统开发项目以及你所担任的主要工作。 2．分析在企业应用系统的数据持久层架构设计中有哪些数据访问模式，并详细阐述每种数据访问模式的主要内容。 3．数据持久层架构设计的好坏决定着应用程序性能的优劣，请结合实际说明在数据持久层架构设计中需要考虑哪些问题。

数据库管理系统提供的DDL语言的功能是( )。

A．实现对数据库的检索、插入、修改与删除

B．对数据库中的数据对象进行定义

C．用于数据的安全性控制、完整性控制和并发控制

D．提供数据初始装入、数据转储、数据库恢复和数据库重新组织等手段

在数据库系统中，“事务”是访问数据库并可能更新各种数据项的一个程序执行单元。为了保证数据完整性，要求数据库系统维护事务的原子性、一致性、隔离性和持久性。针对事务的这4种特性，考虑以下的架构设计场景。假设在某一个时刻只有一个活动的事务，为了保证事务的原子性，对于要执行写操作的数据项，数据库系统在磁盘上维护数据库的一个副本，所有的写操作都在数据库副本上执行，而保持原始数据库不变，如果在任一时刻操作不得不中止，系统仅需要删除副本，原数据库没有受到任何影响。这种设计策略称为（1）。事务的一致性要求在没有其他事务并发执行的情况下，事务的执行应该保证数据库的一致性。数据库系统通常采用（2）机制保证单个事务的一致性。事务的隔离性保证操作并发执行后的系统状态与这些操作以某种次序顺序执行（即可串行化执行）后的状态是等价的。两阶段锁协议是实现隔离性的常见方案，该协议（3）。持久性保证一旦事务完成，该事务对数据库所做的所有更新都是永久的，如果事务完成后系统出现故障，则需要通过恢复机制保证事务的持久性。假设在日志中记录所有对数据库的修改操作，将一个事务的所有写操作延迟到事务提交后才执行，则在日志中（4）。当系统发生故障时，如果某个事务已经开始，但没有提交，则该事务应该（5）。空白（5）处应选择（）

A. 重做

B. 撤销

C. 什么都不做

D. 抛出异常后退出

数据库管理系统实现对数据库中数据的查询、插入、修改和删除，这类功能称为( )。

A．数据定义功能

B．数据管理功能

C．数据操纵功能

D．数据控制功能

数据库管理系统能实现对数据库中数据的查询、插入、修改和删除，这类功能称为()。

A.数据定义

B.数据管理

C.数据操纵

D.数据控制