分布式计算:原理与实践习题及答案解析_高级大数据开发

一、选择题

1. 以下哪个不是分布式计算的基本模型?

A. MapReduce
B. Coaxial MQ
C. Model-View-Controller
D. HBase

2. MapReduce模型中,Map阶段的主要任务是?

A. 进行数据分组和排序
B. 将数据写入磁盘
C. 从输入数据中提取关键信息
D. 将输出数据合并成最终结果

3. 在Hadoop中,HDFS的作用是?

A. 提供数据持久化
B. 提供数据缓存
C. 提供数据压缩
D. 提供数据安全

4. Hive是基于?

A. MapReduce
B. Coaxial MQ
C. Model-View-Controller
D. HBase

5. Apache Spark的核心组件是?

A. Hadoop
B. Hive
C. Cassandra
D. DataFrame

6. Coaxial MQ在Hadoop生态系统中的作用是?

A. 提供数据缓存
B. 提供数据传输
C. 提供数据聚类
D. 提供数据可靠传输

7. 在分布式计算中,数据一致性的问题可以通过以下哪种方式解决?

A. 使用一致性算法
B. 使用分区容错
C. 使用数据复制
D. 使用消息队列

8. 在Hadoop中,以下哪种数据结构不适合作为KeyValue存储?

A. TextFile
B. SequenceFile
C. Avro
D. Parquet

9. 在Apache Cassandra中,以下哪种查询类型最适用于范围查询?

A. SELECT
B. WHERE
C. JOIN
D. ORDER BY

10. 在分布式系统中,以下哪种架构最适合处理海量数据?

A. C/S架构
B. B/S架构
C. MVC架构
D. Microservices架构

11. 在分布式计算中,以下哪个框架不包含在Hadoop生态系统内?

A. Hive
B. Spark
C. Cassandra
D. MongoDB

12. MapReduce模型中,Mapper负责什么任务?

A. 数据预处理
B. 数据聚合
C. 数据排序
D. 数据写入

13. Coaxial MQ在分布式计算中的作用是什么?

A. 提供高性能的数据交换
B. 实现数据的实时流处理
C. 支持分布式事务处理
D. 提高系统的扩展性

14. Hive是一个开源的分布式数据仓库工具,以下哪个选项不是Hive的特点之一?

A. 基于Hadoop架构
B. 提供了易于使用的SQL查询接口
C. 支持多种数据存储格式
D. 无法支持大规模数据处理

15. 在Spark生态系统中,以下哪个组件主要负责提供数据存储?

A. Resilient Distributed Datasets (RDD)
B. DataFrame
C. Dataset
D. Spark SQL

16. 在分布式计算中,以下哪种优化策略可以提高MapReduce的性能?

A. 使用更小的数据分区
B. 增加Reducer数量
C. 减少Mapper数量
D. 增加磁盘缓存

17. MongoDB是一个NoSQL数据库,以下哪个选项不是MongoDB的优势之一?

A. 灵活的文档模型
B. 支持丰富的查询操作
C. 较高的写入性能
D. 不支持事务处理

18. 在分布式计算中,以下哪个技术可以用来实现分布式事务处理?

A. two-phase commit
B. 可靠消息服务
C. 状态机
D. 一致性哈希

19. 在Hadoop中,以下哪个目录用于存放Hadoop配置文件?

A. /etc/hadoop
B. /etc/hive
C. /etc/hadoop/conf
D. /etc/mapred

20. 在Spark中,以下哪个方式不能直接将数据转换为Python数据类型?

A. using()
B. with()
C. apply()
D. transform()

21. 在分布式计算中,数据一致性是一个重要的挑战,以下哪个选项不是解决数据一致性的方法?

A. 强一致性哈希(强一致性分配)
B. 最终一致性哈希(最终一致性分配)
C. 一致性哈希(一致性分配)
D. 拜占庭容错算法(BFT算法)

22. 对于分布式系统的性能优化,以下哪项措施不会提高系统性能?

A. 减少数据传输量
B. 使用更高效的磁盘I/O设备
C. 增加网络带宽
D. 并行化任务执行

23. 分布式计算中的MapReduce模型包括哪些阶段?

A. 输入、输出和中间数据阶段
B. 地图阶段、reduce阶段和排序阶段
C. 输入、reduce阶段和输出阶段
D. 输入、中间数据阶段、reduce阶段和输出阶段

24. Hive是基于哪个开源项目实现的?

A. Hadoop
B. Spark
C. Flink
D. HBase

25. Cassandra作为一个分布式数据库,它的主要特点不包括以下哪项?

A. 高可用性
B. 强一致性
C. 高性能随机读写
D. 支持事务

26. 在Spark中,以下是哪个指标可以用来度量应用程序的性能?

A. 时间
B. 内存使用率
C. 指导吞吐量
D. 磁盘I/O使用率

27. 在分布式系统中,为了保证数据的可靠性,以下哪种 replication 策略是最简单的?

A. master-slave replication
B. master-master replication
C. multi-master replication
D. replica-after-write replication

28. MongoDB中,以下哪种类型的查询不需要使用索引?

A. 聚合查询
B. 范围查询
C. 全文搜索
D. 地理空间查询

29. HBase作为NoSQL数据库,它主要用于哪种场景?

A. 关系型数据库
B. 数据仓库
C. 实时数据分析
D. 大规模数据存储

30. 以下哪个操作不是Hadoop分布式文件系统(HDFS)中的基本操作?

A. 上传文件
B. 删除文件
C. 创建目录
D. 修改文件权限

31. 在分布式计算中,MapReduce模型包含哪些阶段?

A. 输入阶段、输出阶段、Map阶段、Shuffle阶段和Reduce阶段
B. 读取阶段、写入阶段、Map阶段、Shuffle阶段和Reduce阶段
C. 处理阶段、输出阶段、Map阶段、Shuffle阶段和Reduce阶段
D. 计算阶段、排序阶段、Map阶段、Shuffle阶段和Reduce阶段

32. HDFS中的FileSystem接口的主要功能是什么?

A. 将文件分割成多个块
B. 提供数据的读取和写入功能
C. 实现数据的分布式存储和管理
D. 负责数据的备份和恢复

33. Hadoop的核心组件有哪些?

A. MapReduce、HDFS、YARN、HBase和Cassandra
B. Hadoop、HDFS、Spark和HBase
C. Hadoop、HDFS和Spark
D. Hadoop、YARN和HBase

34. MapReduce模型中,Mapper的主要任务是什么?

A. 对输入数据进行预处理
B. 将数据写入HDFS
C. 对输出数据进行分组和排序
D. 计算结果的中间数据

35. Hive的主要作用是什么?

A. 提供了方便易用的Java API
B. 支持多种数据存储格式
C. 实现了DataFrame的概念
D. 自动化数据提取和转换

36. Cassandra的主要特点是什么?

A. 高可用性
B. 支持多种数据类型
C. 高度可扩展性
D. 支持事务处理

37. 在Spark中,RDD的主要特点是?

A. 支持多种数据类型
B. 随机访问性
C. 能够进行并行计算
D. 可扩展性强

38. HBase的主要作用是什么?

A. 提供了高性能的数据库服务
B. 支持多种数据类型
C. 实现了DataFrame的概念
D. 支持事务处理

39. Flink的主要特点是什么?

A. 支持实时流处理
B. 支持批处理和流处理
C. 提供了丰富的API
D. 高度可扩展性

40. 在分布式计算中,Zookeeper的主要作用是什么?

A. 负责维护分布式系统的命名服务
B. 协调分布式系统中各个节点的任务
C. 提供数据持久化存储
D. 实现数据安全和访问控制
二、问答题

1. 什么是MapReduce?


2. 什么是Hive?


3. 什么是Spark?


4. 什么是Cassandra?


5. 什么是MongoDB?


6. 什么是etcd?


7. 什么是Zookeeper?


8. 什么是Git?


9. 什么是Docker?


10. 什么是Kubernetes?




参考答案

选择题:

1. D 2. C 3. A 4. A 5. D 6. B 7. A 8. D 9. D 10. D
11. D 12. B 13. A 14. D 15. A 16. D 17. D 18. A 19. C 20. B
21. D 22. C 23. D 24. A 25. B 26. C 27. D 28. D 29. D 30. D
31. A 32. C 33. A 34. C 35. D 36. C 37. B 38. A 39. B 40. B

问答题:

1. 什么是MapReduce?

MapReduce是Hadoop中的一种编程模型,用于处理大规模的数据集。它通过将任务分解为多个独立的映射和reduce任务,并在多台机器上并行处理,从而实现高效的数据 processing。
思路 :MapReduce模型包括两个阶段,分别是map阶段和reduce阶段。在map阶段,输入数据被分成多个片段(split),每个片段由一个mapper处理。每个mapper会根据用户提供的键(key)和值(value)对数据进行操作,并将结果写入一个中间存储器(如HDFS)。在reduce阶段,多个mapper将中间存储器中的数据聚合起来,并根据用户提供的键(key)进行合并,最终生成输出数据。

2. 什么是Hive?

Hive是Hadoop生态系统中的一种数据仓库工具,用于存储、查询和分析大规模的结构化数据。它允许用户使用熟悉的SQL语言来查询和分析数据,而无需了解底层的Hadoop编程。
思路 :Hive提供了一个基于Hadoop的DataFrame API,可以将数据存储在HDFS或HBase中,并提供多种数据处理功能,如聚合、分组、连接等。Hive还支持ETL(提取、转换、加载)过程,便于数据的清洗和转换。

3. 什么是Spark?

Spark是Apache Hadoop生态系统中的一款快速、通用的大规模数据处理引擎,可以同时处理批处理和流式处理任务。它提供了丰富的API和工具,支持多种数据存储格式,如HDFS、HBase、Cassandra等。
思路 :Spark的核心组件包括RDD(弹性分布式数据集)和MLlib机器学习库。Spark可以根据需求选择不同的执行引擎,如内存中的执行引擎(Spark Core)、Driver程序(Spark Standalone)或云服务中的执行引擎(Spark Cloud)。Spark提供了多种数据处理模式,包括批量处理、流处理、批流处理和交互式查询。

4. 什么是Cassandra?

Cassandra是一款高性能、可扩展的NoSQL数据库,适用于海量数据的存储和查询。它的主要特点是高 scalability、强一致性、高可用性和低延迟。
思路 :Cassandra采用分片数据模型,将数据分散在多个节点上。每个节点包含一个主节点(Master)和一个或多个从节点(Slave)。数据通过主节点进行协调和管理,确保数据的一致性和可用性。Cassandra支持高效的读写操作,并具有强大的容错能力。

5. 什么是MongoDB?

MongoDB是一款NoSQL数据库,以文档形式存储数据,适用于复杂的查询和数据分析。它的主要特点是灵活性、可扩展性和高性能。
思路 :MongoDB采用 document-based数据模型,每个数据单元是一个文档,包含多个字段和值。MongoDB支持多种查询操作,如find、count、aggregate等。MongoDB还提供了丰富的聚合管道(Aggregation Pipeline),方便用户进行数据分析和汇总。

6. 什么是etcd?

etcd是一款开源的分布式协调服务,用于管理分布式系统的状态。它可以提供高可用性、一致性和可靠的协调服务,支持多种客户端。
思路 :etcd使用分布式一致性算法(如Paxos)来实现高可用性。它支持多种客户端(如Eureka、Consul等),并通过HTTP API提供服务发现、配置管理等功能。etcd还提供了健康的检查机制,以确保系统的可靠性。

7. 什么是Zookeeper?

Zookeeper是一款开源的分布式协调服务,用于管理分布式系统的配置和状态。它可以提供高可用性、一致性和可靠性的协调服务,支持多种客户端。
思路 :Zookeeper采用Watcher机制来实现观察者模式,当系统发生配置变化时,会通知观察者进行更新。Zookeeper还提供了临时顺序节点(Zookeeper Quorum)、持久顺序节点(Zookeeper State)等功能,以保证系统的可靠性和安全性。

8. 什么是Git?

Git是一款分布式版本控制系统,用于管理和协作开发项目。它的主要特点是高效、安全、易用和可扩展。
思路 :Git采用了分支和合并的策略来实现代码的管理。它支持多人协作开发,并提供了丰富的命令和工具,如checkout、commit、pull等。Git还支持远程仓库(如GitHub、GitLab等),方便用户进行代码的共享和交流。

9. 什么是Docker?

Docker是一款开源的容器化平台,用于简化应用程序的部署和运行。它的主要特点是轻量、可移植性和可扩展性。
思路 :Docker使用容器(Container)作为应用程序的运行环境。容器是一种轻量级的虚拟机,包含了应用程序及其依赖的所有软件和设置。Docker提供了多种工具和服务,如Dockerfile、Docker Compose、Docker Swarm等,方便用户进行应用程序的部署和运行。

10. 什么是Kubernetes?

Kubernetes是一款开源的容器编排系统,用于管理和调度容器化的应用程序。它的主要特点是自动扩展、高可用性和负载均衡。
思路 :Kubernetes使用节点(Node)、pod(Pod)、deployment(Deployment)等概念进行应用程序的部署和管理。Kubernetes提供了多种工具和服务,如kubectl、Kubeflow、Kube-state-metrics等,方便用户进行应用程序的部署和监控。

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