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阅读以下关于数据库系统中数据的备份与恢复的叙述，回答问题1至问题4。在数据库的运行过程中，为防止由于计算机系统的软、硬件故障造成数据库中全部或部分数据丢失，需要建立冗余数据，即备份数据，以便在系统出现故障后能及时使数据库恢复到故障前的正确状态，即实现数据库恢复。数据库备份常用的技术是数据转储和建立日志文件，请用150字以内文字列出数据转储方式分类并分别解释。
题目
阅读以下关于数据库系统中数据的备份与恢复的叙述，回答问题1至问题4。在数据库的运行过程中，为防止由于计算机系统的软、硬件故障造成数据库中全部或部分数据丢失，需要建立冗余数据，即备份数据，以便在系统出现故障后能及时使数据库恢复到故障前的正确状态，即实现数据库恢复。
数据库备份常用的技术是数据转储和建立日志文件，请用150字以内文字列出数据转储方式分类并分别解释。
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第1题：
试题一（共15分）
阅读下列说明，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。
【说明】
某企业信息系统投入运行后，由运行维护部门来负责该信息系统的日常维护工作以及处理信息系统运行过程中发生的故障。
运行维护部门为保证发生故障后系统能尽快恢复，针对系统恢复建立了备份与恢复机制，系统数据每日都进行联机备份，每周进行脱机备份。
【问题2】(5分）
信息系统维护包括哪些方面的内容？
【问题2】 (5分）
按照维护的具体目标，取件维护可分为哪四类？为了适应运行环境的变化而对软件进行修改属于哪一类？
【问题3】 (5分）
备份最常用的技术是哪两种？脱机备份方式有哪些优点？
正确答案：试题一参考答案（共15分）
【问题1】（5分）
硬件维护、软件维护（代码维护、文档维护）、数据维护、网络维护
【问题2】（5分）
① 纠错性维护、适应性维护、完善性维护和预防性维护。
② 适应性维护。
【问题3】(5分)
① 数据转储、建立日志文件。
② 在恢复过程中步骤少：比联机备份快并且出错机会少；定期的脱机备份结合一组日志可以将系统的数据恢复到任何一个时间点上。 -
第2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?
正确答案：数据库3种故障的恢复方法如下。 . 事务故障：恢复由数据库系统自动完成不破坏数据库。 . 系统故障：恢复是由数据库系统在重新启动时自动完成不破坏数据库。 . 介质故障：恢复无法由数据库自动恢复。恢复方法是重装数据库然后重做已 完成的事务同时也需要DBA的介入。 故障类型：介质故障。 原因：根据说明中的描述该故障在维护人员重新启动数据库后数据库系统没有自行恢复。根据3种故障的恢复方法可以明确该故障是介质故障。
数据库3种故障的恢复方法如下。 . 事务故障：恢复由数据库系统自动完成，不破坏数据库。 . 系统故障：恢复是由数据库系统在重新启动时自动完成，不破坏数据库。 . 介质故障：恢复无法由数据库自动恢复。恢复方法是重装数据库，然后重做已 完成的事务，同时也需要DBA的介入。 故障类型：介质故障。 原因：根据说明中的描述，该故障在维护人员重新启动数据库后，数据库系统没有自行恢复。根据3种故障的恢复方法，可以明确该故障是介质故障。 -
第3题：
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？
正确答案：试题四分析
传统关系型数据库在需要处理大规模并发数据访问的社交网络应用场景下，暴露出了很多问题，例如需要很高的实时插入性能；需要海量的数据存储能力同时还需要非常快的查询和检索速度；需要将数据存储无缝扩展到整个集群环境下，并且能够支持在线扩展等。NoSQL数据库模式打破了传统关系型数据库的范式约束、SQL查询语言和事务一致性，实现了以键值数据格式存储的Hash数据库。
本问题主要考查应试者对于关系型数据库和NoSQL数据模式的掌握情况，特别是关系型数据库和NoSQL数据库模式的特点和实现方式。本题结合一个典型的实际项目案例，首先要求应试者分析关系型数据库和NoSQL模式之间的异同，然后针对系统需求分析采用NoSQL数据库模式的原因；针对NoSQL数据库模式的典型应用，列举出其能够支持的数据存储方式及其特点；最后分析在实际应用中还需要在哪些方面进行改进以提升其应用效果。
【问题1】
本问题要求考生针对关系数据库模式和NoSQL模式的特点进行分析。关系数据库利用加锁机制支持并发操作，执行效率较低，利用关系表的方式存储数据，通过SQL语言和数据库进行交互，主要通过提升硬件配置等向上扩展方式提升性能，B树和哈希是常用的索引结构，其能够广泛应用于多个领域；NoSQL作为新兴的数据库模式处理并发的效率较高，支持海量数据存储和查询，利用增加分布存储的数据库节点数目扩展性能，主要以键值方式存储数据，在对于大规模并发数据处理的分布式应用中有更好的表现。
根据项目的实际应用需求，所以采用NoSQL模式更为合适。
【问题2】
本问题要求考生掌握NoSQL数据模式所支持的数据类型。常见的数据类型包括表格／列存储、文档存储、图像存储、键值存储、对象和多值存储等。
【问题3】
本问题要求应试者分析NoSQL数据库模式在实际应用中的不足之处。作为一种新兴的数据库模式，其实现的完整性、应用范围和专业知识等与成熟的关系型数据库相比还有一定的差距。
参考答案
【问题1】
关系数据库模式和NoSQL模式的特点比较：
选择李工方案的原因分析：
(1)社交网络系统对于数据库并发负载要求非常高，对于数量较大的数据库并发写要求，关系型数据库难以满足；
(2)海量数据的高效率存储和访问需求，数百万账号信息，关系型数据库查询效率很低；
(3)可扩展性需求，可以通过增加更多的服务器节点来实现扩展。
【问题2】
MySQL数据库支持的数据存储类型有：
(1)表格／列存储：存储稀疏表格数据，类似于传统的二维表格式存储；
(2)文档存储：用于存储非结构化或半结构化文件；
(3)图像存储：利用节点、边和属性的方式存储图片类数据，常被用于存储社交网络服务中；
(4)键值存储：类似哈希表一样存储简单的键值对，有基于内存和基于磁盘两种实现方式；
(5)对象和多值存储：对象数据库存储面向对象语言中的对象，多值数据库存储表格型数据，每个单元格中可存储多个值。
【问题3】
NoSQL数据库存在的问题是：
(1)成熟度不够，大量关键特性有待实现；
(2)开源数据库产品的支持力度有限；
(3)数据挖掘与商务智能支持不足，现有的产品无法直接使用NoSQL数据库；
(4) NoSQL数据库专家较少，大部分都处于学习阶段。 -
第4题：
阅读以下关于数据库备份与恢复方面的叙述，回答问题1至问题4。
银行金融系统对数据库中的数据安全要求很高，必须在技术层面上采用必要的措施，以保证数据的有效和不丢失。数据库的备份与恢复是保证数据安全的一种基本方法，一般将数据库备份划分为冷备份、热备份和数据导出，而数据导出根据导出数据的范围，又可以分为完全导出、增量导出和累计导出。
该金融系统上线初期，整个业务系统采用了内网方式运行，不与外网发生联系。为了保证数据库内部数据的安全，该银行信息中心的刘工提出的备份方案如表4-1所示。
信息中心的李工对刘工的方案提出了异议，认为数据库一旦发生故障，刘工的方案无法做到数据库的实时恢复，会导致业务数据的丢失，银行应该采用数据库冷备份和热备份相结合的方式来完成数据库的备份。
针对金融数据库安全，从技术层面上分析应重点考虑哪些因素?
正确答案：对数据库内部故障的考虑包括事务故障、系统故障和介质故障。 对数据库外部各种攻击的考虑包括计算机病毒、利用软件漏洞的黑客攻击和SQL注入攻击等。
对数据库内部故障的考虑，包括事务故障、系统故障和介质故障。 对数据库外部各种攻击的考虑，包括计算机病毒、利用软件漏洞的黑客攻击和SQL注入攻击等。 解析：本题考查数据库备份与恢复的基本知识，属于比较传统的题目。
本问题考查从技术角度上需要考虑的基本内容。一般而言，是从数据库内外两个角度来讲。从数据库内部来讲，主要是数据库故障引起的，故障一般分为事务故障、系统故障和介质故障：从数据库外部来讲，主要是指外部对数据库的攻击，主要是计算机病毒，以及近几年比较流行的利用软件漏洞的黑客攻击和SQL注入攻击等。 -
第5题：
设计与试运行之后投入运行，开始维护工作，过程中监控、评价、调整与修改以保证数据库系统正常和高效地运行。以下关于数据库运行维护工作说法不正确的是( )
A.数据库转储与恢复
B.数据库安全性、完整性控制
C.检测并改善数据库性能
D.数据库的重组修改数据库原有设计的逻辑结构和物理结构
正确答案：D