数据库新技术考题

2

、简要叙述大数 据可用性的概念及目前主要研究内容

答：一个正确的大数据集 合至少以满足以下

5

个性质：

1

）一致性：数据集合中每个信息都不包含语

义错误或相互矛盾的数据。

2

）精确性：数据集合中每个数据都能准确表述现实世界中的实 体。

3

）完整性：

数据集合中包含足够 的数据来回答各种查询和支持各种计算。

4

）

< br>时效性：

信息集合中每个信息都与时俱进，

不陈旧过时。

5

）实体同一性：同一实体在各种数据源中的描述统一。

一个数据集合满足上述

5

< br>个性质的程度是该数据集合的可用性。

研究内容：

1

）高质量大数据获取与整合的理论和技术；

2

）完整的大数据可用性理论体系；

3

）数据错误自动检测与修复的理论和技术；

< br>

4

）弱可用数据上近似技术的理论和技术；

5

）弱可用数据上的知识发掘与演化的机理。< /p>

3

、简述云 存储系统的主要安全需求有哪些？

答：数据安全是云存储系统 中最重要的安全需求之一。云存储系统中数据的安全性可分为存储安全性

和传输安全性两 部分，每个部分又包含机密性、完整性和可用性。

密钥管理分发机制，一直以来，数据加密存储都是保证数据机密性的主流方法。数据加密需要密钥 ，

云存储系统需要提供安全高效的密钥管理分发机制保证数据在存储与共享过程中的机密 性。

其他功能的需求，由于相同密文在不同的密匙或加密机制 下生成的密文并不相同，数据加密存储将会

影响到云存储系统中的一些其他共能，例如数 据搜索，重复数据删除等，云存储系统对这些因数据加密而

被影响的功能有着新的需求。

4

、云环境下分布式缓存技术主要面 临的问题与解决方案

1

）缓存服务的 性能隔离。改进的全局缓存替换方法，两种方案。通过为租户动态加权的方式确保访

问频 率低的租户内容不会很快被替换出内存；根据租户当前占用的内存空间是否少于目标空间，动态选取

该租户或其他租户数据替换出缓存。

2

虚拟环境下数据迁移的优化。

基于反馈控制的方 法，

周期性的求解满足

QoS

约束下的 最优迁移速率；

采用控制理论解决数据迁移中的开销优化问题

.

基于多元回归法构建迁移时间与性能衰减度的预测函数

,

将

二者线性加权得到迁移开销模型

,

最终实现以最小化开销为目标的迁移速率控制。

3

）缓存策略的自适应与自管理。使用跟踪驱动模拟

(tra ce-driven simulation)

方法为每个

Web

< br>文件选取最优

一致性策略；基于规则的方法

,

结果及识别规则

(detection rule)

对当前访问 模式进行分类

,

根据分类结果采用相应的最优替换策略。

5

、

的分片存储与分布式数据库有何不同？

答：

MongoDB

提供了一种 自动分片的机制来实现系统的水平扩展。

虽然分片的概念源于关系型数据库

的分区，但还是有一些差别。最大的差别是

MongoDB

< br>自动地完成所有的工作而不需要人工的介入，并且当

各个分片中的数据分布不均衡 时，自动完成数据的重分布。

MongoDB

的自动分片

(Auto

．

Sh arding)

机制在设计时主要实现以下三个目标

:

1

）使集群“不可见”

，应用程序不必知道其 所需要的数据存储于哪个服务器上，也不必了解整个集群

的架构。

2

）使集群可随时读写，

Mong oDB

通过几种不同的方式来最大化系统的正常运行时问

3

）使集群容易扩展，当一个系统需要更多的空

f

刚和资源时，必须能够简单并且容易地进行扩展。

MongoDB

自动分片机制的基本原理是将数据集合分成小块

(chunk)

，这些块使用系统的均衡策略分散

< br>到若干个片

(shard)qb

，每个片包含数据集的一 部分。当各个片中的数据分布不均衡时，均衡策略会自动重

新分布数据，维持各个片中数 据的均匀分布，不需人工干预。

在

M ongoDB

分片集群中，

数据是按一定的顺序组织在一起的，

即片键相邻的数据倾向于存储在同一个

服务器上。

在

MongoDB

自动分 片集群中采用的方式是一个片中可以包含多个范围的数据。

这种方式有效地减少了

需要迁移的数据总量，特别是当集群中添加了新的片时，每个片将自己的部分数据移动到新片中 。这种方

式将数据从包含数据最多的片直接移动到目标片中，而不必在其他的片中进行中 转，均衡效果最为有效且

移动的总数据量最小。

MongoDB

自动分片集群中，

数据迁移以块为单 位，

当一个特定片中含有过多的数据时，

这个片中的块