試題1

隨著寬帶應(yīng)用快速發(fā)展，用戶要求系統(tǒng)服務(wù)提供商提供基于互聯(lián)網(wǎng)的多種服 務(wù)。數(shù)字視頻監(jiān)控作為一種區(qū)域級的安全監(jiān)控方式，越來越為更多的用戶所使用。 數(shù)字視頻監(jiān)控告警系統(tǒng)采用與數(shù)字視頻監(jiān)控相結(jié)合的多媒體技術(shù)和基于互聯(lián)網(wǎng) 的信息傳遞方案，為企業(yè)用戶以及個(gè)人用戶提供多種媒體的、不同時(shí)間、地點(diǎn)的 信息通知服務(wù)。數(shù)字視頻監(jiān)控告警系統(tǒng)可以將用戶需要查看的監(jiān)控視頻或告警信 息，通過互聯(lián)網(wǎng)門戶系統(tǒng)以多種媒體方式傳送給用戶，方便用戶隨時(shí)隨地了解與 自身相關(guān)的視頻信息。

【問題 1】

在設(shè)計(jì)數(shù)字視頻監(jiān)控告替系統(tǒng)時(shí)，張工將該系統(tǒng)劃分為 5 個(gè)層次:服務(wù)代理
層、門戶服務(wù)層、流程服務(wù)總線層、業(yè)務(wù)流程應(yīng)用管理層和企業(yè)服務(wù)層，其中流 程服務(wù)總線層是整個(gè)數(shù)字視頻監(jiān)控告瞀系統(tǒng)的核心，實(shí)現(xiàn)了服務(wù)消息、服務(wù)指令 與數(shù)據(jù)的集中傳遞。系統(tǒng)五個(gè)層次在實(shí)現(xiàn)時(shí)可以采用圖 1-1 左側(cè)所示的技術(shù)或工 具，請將系統(tǒng)的 5 個(gè)層次填入空(1)?(5)，使其與左側(cè)技術(shù)或工具相對應(yīng)。

解析:空(1)應(yīng)填“門戶服務(wù)層”，因?yàn)?#xff0c;Web Portal 即門戶網(wǎng)站。采用 Web Portal 架構(gòu)技術(shù)形成多種媒體互通的數(shù)字視頻監(jiān)控多媒體集成系統(tǒng)，為用戶提供多視角、 多媒體的綜合視頻監(jiān)控方案。 空(2)應(yīng)填“業(yè)務(wù)流程應(yīng)用管理層”、空(3)應(yīng)填“流程服務(wù)總線層”、空(4) 應(yīng)填“服務(wù)代理層”，因?yàn)?#xff0c;當(dāng)新的服務(wù)加入到現(xiàn)有系統(tǒng)時(shí)，管理人員通過業(yè)務(wù) 流程應(yīng)用管理層定義業(yè)務(wù)流程一流程服務(wù)總線層一配置服務(wù)代理，當(dāng)配置服務(wù)代 理(Service Agent)連接成功后，管理人員可以方便快速地將其加入到現(xiàn)有的業(yè) 務(wù)運(yùn)行環(huán)境中。顯然，空(5)應(yīng)填“企業(yè)服務(wù)層”。

參考答案：
(1)門戶服務(wù)層
(2)業(yè)務(wù)流程應(yīng)用管理層
(3)流程服務(wù)總線層
(4)服務(wù)代理層
(5)企業(yè)服務(wù)層

【問題 2】

請用 300 字以內(nèi)文字說明服務(wù)代理層、門戶服務(wù)層、業(yè)務(wù)流程應(yīng)用管理層和企業(yè)服務(wù)層的主要功能。

解析:門戶服務(wù)層:提供信息展現(xiàn)的功能，向各類用戶提供個(gè)性化的服務(wù)。用戶 可以根據(jù)各自的習(xí)慣和興趣，定制門戶的頁面結(jié)構(gòu)和服務(wù)內(nèi)容。各個(gè)展現(xiàn)模塊通 過下層組件和具 體的服務(wù)相關(guān)聯(lián)。業(yè)務(wù)流程應(yīng)用管理層:提供了系統(tǒng)管理人員定義業(yè)務(wù)流程、重組優(yōu)化現(xiàn)有業(yè)務(wù)流 程、模擬測試業(yè)務(wù)流程等功能，同時(shí)提供了各類服務(wù)的運(yùn)行環(huán)境。在新的服務(wù)加 入到現(xiàn)有系統(tǒng)中時(shí)，管理人員在配置服務(wù)代理(Service Agent)連接成功后，可以 方便快速地將其加入到現(xiàn)有的業(yè)務(wù)運(yùn)行環(huán)境中。 服務(wù)代理層:提供了在流程服務(wù)總線上接收或發(fā)送各類具體業(yè)務(wù)服務(wù)的消息與指 令的功能。各個(gè)服務(wù)代理將其對應(yīng)的業(yè)務(wù)服務(wù)發(fā)出的指令發(fā)布到流程服務(wù)總線上， 同時(shí)接收由流程服務(wù)總線上的與自身相關(guān)的指令消息，并傳遞給各類服務(wù)執(zhí)行。 企業(yè)服務(wù)層:企業(yè)服務(wù)層包含了數(shù)字視頻監(jiān)控多媒體集成系統(tǒng)中的各類具體的企 業(yè)應(yīng)用，如數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)、網(wǎng)站門戶服務(wù)、電子郵件警告服務(wù)等。各類 企業(yè)服務(wù)為整個(gè)系統(tǒng)提供了多種的服務(wù)支持，并且對于符合該層次結(jié)構(gòu)的服務(wù)也 可以方便快速地加入到現(xiàn)有的系統(tǒng)體系中。

參考答案：服務(wù)代理層:提供了在流程服務(wù)總線上接收或發(fā)送各類具體業(yè)務(wù)服務(wù)的消息與指 令的功能。 門戶服務(wù)層:提供信息展現(xiàn)的功能，向各類用戶提供個(gè)性化的服務(wù)。用戶可以根 據(jù)各自的習(xí)慣和興趣，定制門戶的頁面結(jié)構(gòu)和服務(wù)內(nèi)容。 業(yè)務(wù)流程應(yīng)用管理層:提供了系統(tǒng)管理人員定義業(yè)務(wù)流程、重組優(yōu)化現(xiàn)有業(yè)務(wù)流 程、模擬測試業(yè)務(wù)流程等功能，同時(shí)提供了各類服務(wù)的運(yùn)行環(huán)境。 企業(yè)服務(wù)層:企業(yè)服務(wù)層包含了數(shù)字視頻監(jiān)控多媒體集成系統(tǒng)中的各類具體的企 業(yè)應(yīng)用，如數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)、網(wǎng)站門戶服務(wù)、電子郵件警告服務(wù)等。

【問題 3】

張工認(rèn)為，系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)時(shí)需要重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)的私密性、實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性，為什么?請用 300 字以內(nèi)文字說明。

解析:作為數(shù)字視頻監(jiān)控告警系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)必須注意以下幾方面。 (1)私密性:具備權(quán)限和訪問級別控制的功能，以保障公司或個(gè)人的專有的視 頻監(jiān)控信息私密性; (2)實(shí)時(shí)性:當(dāng)突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，必須反應(yīng)迅速，接警時(shí)間極短，報(bào)警控制器 檢測到報(bào)警信號后，必須及時(shí)告警和處理;
(3)擴(kuò)展性:由于現(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展，系統(tǒng)應(yīng)該具備可擴(kuò)展性，以適應(yīng)新技 術(shù)、新設(shè)備; (4)穩(wěn)定性:是數(shù)字視頻告警系統(tǒng)的基本要求，因?yàn)楦婢到y(tǒng)必須具備長時(shí)間 不間斷運(yùn)行的能力，特別是在用戶峰值時(shí)，也能保證信息的通暢、快速以實(shí)現(xiàn)對 公司或個(gè)人情況的有效監(jiān)控。

參考答案：
私密性:由于系統(tǒng)涉及的是各個(gè)公司或個(gè)人的專有的視頻監(jiān)控信息，所以要求系統(tǒng)保證視頻信息的私密性，嚴(yán)格限制訪問權(quán)限。
實(shí)時(shí)性:對于突發(fā)的監(jiān)控告警信息，為了避免進(jìn)一步的損失，所以要求系統(tǒng)提供 很髙的實(shí)時(shí)性，可以向用戶快速提供入侵告警信息或其他告警信息。
穩(wěn)定性:系統(tǒng)應(yīng)該具備長時(shí)間不間斷運(yùn)行的能力，并在用戶峰值時(shí)，也可以提供 很好的服務(wù)。
擴(kuò)展性:作為統(tǒng)一的門戶接入平臺，系統(tǒng)應(yīng)該可以連接多種視頻系統(tǒng)，并隨著技術(shù)與用戶需求發(fā)展，提供更多種的服務(wù)方式，所以要求系統(tǒng)具有較高的可擴(kuò)展性。

試題2

某軟件公司開發(fā)基于云計(jì)算的分布式文檔協(xié)作平臺(DDCP)，系統(tǒng)部分需求如下 所示:
實(shí)現(xiàn)文檔的分布式存儲，客戶端可隨時(shí)隨地上傳和下載文檔;
支持多客戶端并發(fā)編輯同一文檔，某個(gè)客戶端所做修改會實(shí)時(shí)顯示在其他客戶端: 要求系統(tǒng)具有自我修復(fù)機(jī)制，當(dāng)系統(tǒng)中某個(gè)節(jié)點(diǎn)失效時(shí)，無需人工干預(yù)能夠自動 實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)替換并恢復(fù)到一致狀態(tài)。 項(xiàng)目組經(jīng)過討論，決定采用現(xiàn)有的分布式文件系統(tǒng)作為基礎(chǔ)架構(gòu)，但在具體選用 哪種設(shè)計(jì)方案時(shí)產(chǎn)生了分歧。王工建議采用 Hadoop 分布式文件系統(tǒng) HDFS 作為 系統(tǒng)參考架構(gòu)，但張工認(rèn)為 Google 分布式文件系統(tǒng) GFS 更適合該系統(tǒng)需求。最 后經(jīng)過更為詳細(xì)的分析和討論，同意了張工的建議，釆用 GFS 作為分布式文檔協(xié) 作平臺的文件系統(tǒng)架構(gòu)。

【問題 1】

請用300字以內(nèi)的文字說明GFS和HDFS有何異同，并針對系統(tǒng)需求，用200字以內(nèi)的文字說明選擇 GFS 的原因。

解析:本問題要求考生針對 GFS 和 HDFS 兩種分布式文件系統(tǒng)架構(gòu)的特點(diǎn)展開分 析并進(jìn)行總結(jié)。
GFS 是一個(gè)面向大規(guī)模數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用的、可伸縮的分布式文件系統(tǒng)，雖然運(yùn)行在多臺普通硬件設(shè)備上，但是它提供了災(zāi)難冗余的能力，為大量客戶機(jī)提供高性 能的服務(wù)。一個(gè) GFS 集群中包含了一個(gè)單獨(dú)的 Master 節(jié)點(diǎn)、多臺 Chunk 服務(wù)器， 并且同時(shí)被多個(gè)客戶端訪問。GFS 存儲的文件被分割為固定大小的 Chunk 并分配 標(biāo)識，缺省提供 3 個(gè)存儲復(fù)制節(jié)點(diǎn)，Master 節(jié)點(diǎn)管理所有的文件系統(tǒng)元數(shù)據(jù)，GFS 客戶端代碼以庫的形式被鏈接到客戶程序里，無論是客戶端還是 Chunk 服務(wù)器都 不需要緩存文件數(shù)據(jù)。
HDFS 是一個(gè)高度容錯(cuò)性的系統(tǒng)，能夠提供高吞吐量的數(shù)據(jù)訪問，非常適合大規(guī) 模數(shù)據(jù)集上的應(yīng)用。HDFS 采用 Master/Slave 架構(gòu)，一個(gè) HDFS 集群由一個(gè) Namenode 和一定數(shù)目的 Datanodes 組成。Namenode 是一個(gè)中心服務(wù)器，負(fù)責(zé) 管理文件系統(tǒng)的命名空間以及客戶端對文件的訪問，集群中的 Datanode —般是 一個(gè)節(jié)點(diǎn)一個(gè)，負(fù)責(zé)管理它所在節(jié)點(diǎn)上的存儲。一個(gè)文件被分成一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù) 塊，這些塊存儲在一組 Datanode 上，Namenode 執(zhí)行文件系統(tǒng)的命名空間操作 并確定數(shù)據(jù)塊到具體 Datanode 節(jié)點(diǎn)的映射，Datanode 在 Namenode 的統(tǒng)一調(diào)度 下負(fù)責(zé)處理文件系統(tǒng)客戶端的讀寫請求。

參考答案：
GFS 與 HDFS 相比的相同點(diǎn)是:單一控制機(jī)和多臺工作機(jī);通過數(shù)據(jù)分塊和復(fù)制 實(shí)現(xiàn)可靠性和高性能;樹狀文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
GFS 與 HDFS 相比的不同點(diǎn)是:多次寫入和多客戶端并發(fā)增加數(shù)據(jù);Master 單點(diǎn) 失效問題;數(shù)據(jù)快照的支持;實(shí)時(shí)性支持。 針對系統(tǒng)需求，文檔協(xié)作要求多客戶端并發(fā)寫入文件支持;解決主服務(wù)器單點(diǎn)失 效問題;系統(tǒng)補(bǔ)償操作需要數(shù)據(jù)快照。

【問題 2】

針對圖 2-1 所示 DDCP 基礎(chǔ)架構(gòu)，請分別說明一次數(shù)據(jù)讀操作和一次并發(fā)寫操作的過程。

解析:本問題要求考生認(rèn)真分析圖中給出的 DDCP 系統(tǒng)架構(gòu)，依據(jù)圖中節(jié)點(diǎn)之間 的數(shù)據(jù)傳輸關(guān)系描述數(shù)據(jù)傳輸過程。 讀數(shù)據(jù)的過程:應(yīng)用程序?qū)⒆x數(shù)據(jù)請求發(fā)送給客戶端后，客戶端訪問主服務(wù)器請求所需數(shù)據(jù)位置信息，主服務(wù)器查詢數(shù)據(jù)分塊和地址信息返回給客戶端，客戶端 根據(jù)地址信息向塊服務(wù)器發(fā)送讀數(shù)據(jù)請求，塊服務(wù)器將所請求數(shù)據(jù)發(fā)送給客戶端， 客戶端將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)用程序。 寫數(shù)據(jù)的過程:應(yīng)用程序分別將數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)請求發(fā)送給客戶端，客戶端依次訪 問主服務(wù)器請求所寫數(shù)據(jù)位置信息，主服務(wù)器依次查詢數(shù)據(jù)分塊和地址信息發(fā)送 給客戶端，客戶端將所要寫入的數(shù)據(jù)重新組織，將屬于同一個(gè)塊服務(wù)器的數(shù)據(jù)按 照分組報(bào)文和分組序列信息發(fā)送給塊服務(wù)器數(shù)據(jù)緩存(Primary)，客戶端將所寫 數(shù)據(jù)按照分組報(bào)文 發(fā)送給塊服務(wù)器數(shù)據(jù)緩存(Secondary)，塊服務(wù)器數(shù)據(jù)緩存 (Primary)按照分組序列將 數(shù)據(jù)寫入到塊服務(wù)器數(shù)據(jù)塊(Primary)，塊服務(wù)器 (Primary)將分組序列發(fā)送給塊服務(wù)器(Secondary),塊服務(wù)器數(shù)據(jù)緩存(Secondary) 按照分組序列將數(shù)據(jù)寫入塊服務(wù)器數(shù)據(jù)塊(Secondary)，塊服務(wù)器(Secondary)將 寫入完成信息發(fā)送給塊服務(wù)器(Primary), 塊服務(wù)器數(shù)據(jù)(Primary)將寫數(shù)據(jù)完成 信息發(fā)送給客戶端。

參考答案：
讀數(shù)據(jù)過程:
1應(yīng)用程序?qū)⒆x數(shù)據(jù)請求發(fā)送給 DDCP 客戶端;
2DDCP 客戶端訪問 DDCP 主服務(wù)器請求所需數(shù)據(jù)位置信息;
3DDCP 主服務(wù)器查詢數(shù)據(jù)分塊和地址信息發(fā)送給 DDCP 客戶端;
4DDCP 客戶端根據(jù)地址信息向 DDCP 塊服務(wù)器發(fā)送讀數(shù)據(jù)請求;
5DDCP 塊服務(wù)器將所請求數(shù)據(jù)發(fā)送給 DDCP 客戶端;
6DDCP 客戶端將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給應(yīng)用程序。
并發(fā)寫數(shù)據(jù)過程:
1并發(fā)寫的應(yīng)用程序分別將數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)請求發(fā)送給 DDCP 客戶端;
2DDCP 客戶端依次訪問 DDCP 主服務(wù)器請求所寫數(shù)據(jù)位置信息;
3DDCP 主服務(wù)器依次查詢數(shù)據(jù)分塊和地址信息發(fā)送給 DDCP 客戶端;
4DDCP 客戶端將所要寫入的數(shù)據(jù)重新組織，將屬于同一個(gè) DDCP 塊服務(wù)器的數(shù) 據(jù)按照分組報(bào)文和分組序列信息發(fā)送給 DDCP 塊服務(wù)器數(shù)據(jù)緩存(Primary); 5DDCP 客戶端將所寫數(shù)據(jù)按照分組報(bào)文發(fā)送給 DDCP 塊服務(wù)器數(shù)據(jù)緩存 (Secondary); 6DDCP塊服務(wù)器數(shù)據(jù)緩存(Primary)按照分組序列將數(shù)據(jù)寫入到DDCP塊服務(wù)器數(shù) 據(jù)塊(Primary);
7DDCP 塊服務(wù)器(Primary)將分組序列發(fā)送給 DDCP 塊服務(wù)器(Secondary); 8DDCP 塊服務(wù)器數(shù)據(jù)緩存(Secondary)按照分組序列將數(shù)據(jù)寫入 DDCP 塊服務(wù)器 數(shù)據(jù)塊(Secondary);
9DDCP 塊服務(wù)器(Secondary)將寫入完成信息發(fā)送給 DDCP 塊服務(wù)器(Primary); 10DDCP 塊服務(wù)器數(shù)據(jù)(Primary)將寫數(shù)據(jù)完成信息發(fā)送給 DDCP 客戶端。

【問題 3】

請分別敘述采用 GFS 和 HDFS 架構(gòu)，單點(diǎn)失效問題是如何解決的。

解析:本問題要求應(yīng)試者掌握單點(diǎn)失效問題產(chǎn)生的原因，并能夠結(jié)合 GFS 和 HDFS 架構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，說明所采用的解決方法。

參考答案：
GFS 中釆用主從模式備份 Master 的系統(tǒng)元數(shù)據(jù)，當(dāng)主 Master 失效時(shí)，可以通過 分布式選舉備機(jī)接替主 Master 繼續(xù)對外提供服務(wù)，而由于復(fù)制及主備切換本身 有一定的復(fù)雜性，HDFS Master 的持久化數(shù)據(jù)只寫入到本機(jī)(可能寫入多份存放到 Master 機(jī)器的多個(gè)磁盤中防止某個(gè)磁盤損害)，出現(xiàn)故障時(shí)需要人工介入。

試題3

A 公司承接了開發(fā)機(jī)載信息處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件的任務(wù)。該機(jī)載信息處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件在機(jī)載設(shè)備中的地位十分重要，因此對該軟件的安全性和可靠 性有很高的要求。盡管對設(shè)備供電的穩(wěn)定性有較充分的考慮及措施，但鑒于該機(jī) 載信息處理系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)至關(guān)重要，用戶仍提出在任何時(shí)候設(shè)備斷電都不應(yīng) 對數(shù)據(jù)造成破壞。該機(jī)載信息處理系統(tǒng)采用非易失的 NandFlash (按串行方式訪問 的 Flash)作為存儲介質(zhì)，該 NandFlash 的特點(diǎn)是以頁為最小存儲管理單位，每一 頁只有在擦除后才可寫入，擦寫是有壽命的，假設(shè)每頁可擦寫十萬次。NandFlash 在使用過程中可能受到其他機(jī)載電子設(shè)備的干擾而發(fā)生一位的跳變，即讀出的數(shù) 據(jù)塊中可能存在一位是錯(cuò)誤的。為了機(jī)載軟件的安全，在這樣的條件下也要保證 系統(tǒng)正確運(yùn)行。

【問題 1】

A 公司指派李工組織進(jìn)行需求分析，并完成機(jī)載信息處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件
需求規(guī)格說明。以下 4 條需求描述摘錄自該需求規(guī)格說明，請判斷這 4 條描述是 否滿足軟件需求的一般要求，如果不滿足，請指出存在的問題，并將答案填寫在 答題紙中。
(1)軟件應(yīng)能夠糾正一位讀錯(cuò)誤;
(2)軟件一般應(yīng)提供存儲介質(zhì)的均勻擦寫功能，以解決因頻繁擦寫 NandFlash 的某—固定塊而導(dǎo)致該 NandFlash 過早損害的問題:
(3)NandFlash 擦寫是有壽命的;
(4)軟件對安全性和可靠性有很高的要求。

解析: 本問題主要考查軟件需求規(guī)格說明書的書寫方式及判斷，軟件需求說明必須明確、 清晰，并以量化的形式指明對應(yīng)的指標(biāo)。對于問題中描述: 軟件應(yīng)能夠糾正一位讀錯(cuò)誤;該需求描述清晰明確，符合需求規(guī)格說明的書寫要 求。
(1)軟件一般應(yīng)提供存儲介質(zhì)的均勻擦寫功能，以解決因頻繁擦寫 NandFlash 的某一固定塊而導(dǎo)致該 NandFlash 過早損害的問題;該說明中出現(xiàn)了 “一般” 這樣的說法，而(2)在需求描述中不能出現(xiàn)這樣的模糊術(shù)語。
(3)NandFlash 擦寫是有壽命的;該描述中所提的需求不具體，未量化，不可測 試。 (4)軟件對安全性和可靠性有很髙的要求。該描述中“很髙”術(shù)語模糊，不可驗(yàn)證。

參考答案：
(1)滿足 (2)不滿足。原因:需求描述中不能使用“一般”這樣的模糊術(shù)語。 (3)不滿足。原因:所提的需求不具體，未量化，不可測試。 (4)不滿足。原因:“很高”術(shù)語模糊，此提法不可驗(yàn)證。

【問題 2】

在開發(fā)上述信息處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件過程中，按照總體設(shè)計(jì)單位要求，采 用開發(fā)庫、受控庫和產(chǎn)品庫三庫進(jìn)行軟件配置管理，并規(guī)定軟件產(chǎn)品裝機(jī)后，該 數(shù)據(jù)管理軟件項(xiàng)目在受控庫中保存 3 年。但到發(fā)布后第 2 年時(shí)，用戶報(bào)告了一個(gè) bug,經(jīng)分析，是數(shù)據(jù)管理軟件的一個(gè)缺陷。此時(shí)，A 公司重新調(diào)配人員對該數(shù)據(jù) 管理軟件進(jìn)行變更。圖 3-1 是 A 公司軟件變更管理的流程，請從配置管理的角度 分析此次變更應(yīng)開展哪些活動，在圖中的(1)到(6)處填寫恰當(dāng)?shù)幕顒?#xff0c;答案填 寫在答題紙對應(yīng)處。
(注:CCB，Change Control Board,變更控制委員會。)

解析:本問題主要考查軟件變更管理的知識，考生需要根據(jù)問題中的管理流程補(bǔ) 充其中的空白處，根據(jù)題目描述，在題目中的流程中，空白(1)出現(xiàn)在提出解決 方案之后，因此應(yīng)該進(jìn)行“變更影響分析”;空白(2)出現(xiàn)在通過評審之后，因 此應(yīng)該“確定基線”;空白(3)、(4)的活動應(yīng)該是“將受控庫中的代碼導(dǎo)入代碼 庫，準(zhǔn)備修改代碼”;空白(5) 發(fā)生在修改代碼后，因此應(yīng)該進(jìn)行驗(yàn)證和測試; 空白(6)出現(xiàn)在建立基線并導(dǎo)入產(chǎn)品庫之后，因此應(yīng)該進(jìn)行升級裝機(jī)軟件的工作。

參考答案：(1)變更影響分析 (2)確定基線 (3)受控庫 (4)開發(fā)庫 (5)測試/驗(yàn)證 (6)升級裝機(jī)軟件

【問題 3】

針對用戶提出在任何時(shí)候設(shè)備斷電都不應(yīng)對數(shù)據(jù)造成破壞并保證數(shù)據(jù)系統(tǒng)的完整性的要求，A 公司指派王工進(jìn)行機(jī)載信息處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件設(shè)計(jì)。王 工設(shè)計(jì)了一種數(shù)據(jù)完整性保護(hù)機(jī)制，圖 3-2 是該機(jī)制處理流程的示意圖。請將表 3-1 列出的數(shù)據(jù)完整性保護(hù)機(jī)制活動索引按照正確的順序填入圖 3-2 的數(shù)據(jù)完整 性保護(hù)機(jī)制處理流程中，并將答案寫在答題紙的對應(yīng)欄中。

解析:本問題主要考查數(shù)據(jù)完整性保護(hù)機(jī)制和對應(yīng)的數(shù)據(jù)處理流程，根據(jù)流程描 述，比較合理的過程是:(1)初始化;(2)如果沒有掉電，則進(jìn)行數(shù)據(jù)塊數(shù)請求; (3)如果沒有掉電，則開始尋找并分配空閑的數(shù)據(jù)塊;(4)如果沒有掉電，則開 始寫入新的數(shù)據(jù);(5)如果沒有掉電，則更新事物點(diǎn);(6)如果在(5)后發(fā)生掉電， 則需要掃描維護(hù)數(shù)據(jù)一致性;(7)上述過程完成后，刪除被替換的數(shù)據(jù)塊。因此根據(jù)這個(gè)處理流程，只需要將合適的動作填入空白處即可。

參考答案：
(1)f 或數(shù)據(jù)塊數(shù)請求
(2)d 或?qū)ふ也⒎峙淇臻e的數(shù)據(jù)塊
(3)c 或?qū)懭胄碌臄?shù)據(jù)
(4)b 或更新事務(wù)點(diǎn)
(5)a 或掃描維護(hù)數(shù)據(jù)一致性
(6)e 或刪除被替換的數(shù)據(jù)塊

試題4

某軟件公司欲開發(fā)一個(gè)社交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠接收多個(gè)不同種類客戶端 發(fā)送的信息，并將這些信息實(shí)時(shí)顯示在每個(gè)客戶端的頁面上供客戶閱讀。該系統(tǒng) 將為數(shù)以百萬計(jì)的用戶服務(wù)，因此，要求采用的數(shù)據(jù)庫能夠支持大量信息存儲， 能夠滿足并發(fā)讀寫要求，并要求隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的擴(kuò)大，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)要易于進(jìn)行擴(kuò) 充。關(guān)于數(shù)據(jù)庫架構(gòu)的設(shè)計(jì)，王工和張工提出了兩種模式:王工提出基于傳統(tǒng)的 關(guān)系型數(shù)據(jù)庫模式，通過向上擴(kuò)展(Scale-up)以滿足數(shù)據(jù)庫的可擴(kuò)展性要求;李工 提出利用新興的 NoSQL 數(shù)據(jù)庫模式，通過向外擴(kuò)展(Scale-out)以滿足數(shù)據(jù)庫的 可擴(kuò)展性要求。項(xiàng)目組經(jīng)過討論，決定采用李工提出的設(shè)計(jì)方案。

【問題 1】

請指出關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式和 NoSQL 模式在并發(fā)支持、存儲與查詢、擴(kuò)展方式、索引方式和應(yīng)用領(lǐng)域五個(gè)方面各自的特點(diǎn)，結(jié)果填入表 4-1 中(1)?(10);并針 對應(yīng)用需求，說明項(xiàng)目組選擇李工提出的設(shè)計(jì)方案的原因。

解析:本問題要求考生針對關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式和 NoSQL 模式的特點(diǎn)進(jìn)行分析。關(guān) 系數(shù)據(jù)庫利用加鎖機(jī)制支持并發(fā)操作，執(zhí)行效率較低，利用關(guān)系表的方式存儲數(shù) 據(jù)，通過 SQL 語言和數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互，主要通過提升硬件配置等向上擴(kuò)展方式提 升性能，B 樹和哈希是常用的索引結(jié)構(gòu)，其能夠廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域;NoSQL 作 為新興的數(shù)據(jù)庫模式處理并發(fā)的效率較高，支持海量數(shù)據(jù)存儲和查詢，利用增加 分布存儲的數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)數(shù)目擴(kuò)展性能，主要以鍵值方式存儲數(shù)據(jù)，在對于大規(guī)模 并發(fā)數(shù)據(jù)處理的分布式應(yīng)用中有更好的表現(xiàn)。根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用需求，所以采 用 NoSQL 模式更為合適。

參考答案：
關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式和 NoSQL 模式的特點(diǎn)比較:

選擇李工方案的原因分析: (1)社交網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)庫并發(fā)負(fù)載要求非常高，對于數(shù)量較大的數(shù)據(jù)庫并 發(fā)寫要求，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫難以滿足; (2)海量數(shù)據(jù)的髙效率存儲和訪問需求，數(shù)百萬賬號信息，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫查詢 效率很低; (3)可擴(kuò)展性需求，可以通過增加更多的服務(wù)器節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。

【問題 2】

與傳統(tǒng)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相比，NoSQL 數(shù)據(jù)庫所支持的典型數(shù)據(jù)存儲類型有哪些?

解析:本問題要求考生掌握 NoSQL 數(shù)據(jù)模式所支持的數(shù)據(jù)類型。常見的數(shù)據(jù)類型包括表格/列存儲、文檔存儲、圖像存儲、鍵值存儲、對象和多值存儲等。

參考答案：
MySQL 數(shù)據(jù)庫支持的數(shù)據(jù)存儲類型有: (1)表格/列存儲:存儲稀疏表格數(shù)據(jù)，類似于傳統(tǒng)的二維表格式存儲; (2)文檔存儲:用于存儲非結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化文件; (3)圖像存儲:利用節(jié)點(diǎn)、邊和屬性的方式存儲圖片類數(shù)據(jù)，常被用于存儲社 交網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中; (4)鍵值存儲:類似哈希表一樣存儲簡單的鍵值對，有基于內(nèi)存和基于磁盤兩 種實(shí)現(xiàn)方式; (5)對象和多值存儲:對象數(shù)據(jù)庫存儲面向?qū)ο笳Z言中的對象，多值數(shù)據(jù)庫存儲表格型數(shù)據(jù)，每個(gè)單元格中可存儲多個(gè)值。

【問題 3】

在實(shí)際應(yīng)用中，NoSQL 數(shù)據(jù)庫存在的問題有哪些?

解析:本問題要求應(yīng)試者分析 NoSQL 數(shù)據(jù)庫模式在實(shí)際應(yīng)用中的不足之處。作 為一種新興的數(shù)據(jù)庫模式，其實(shí)現(xiàn)的完整性、應(yīng)用范圍和專業(yè)知識等與成熟的關(guān) 系型數(shù)據(jù)庫相比 還有一定的差距。

參考答案：
NoSQL 數(shù)據(jù)庫存在的問題是:
(1)成熟度不夠，大量關(guān)鍵特性有待實(shí)現(xiàn); (2)開源數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品的支持力度有限; (3)數(shù)據(jù)挖掘與商務(wù)智能支持不足，現(xiàn)有的產(chǎn)品無法直接使用 NoSQL 數(shù)據(jù)庫; (4)NoSQL 數(shù)據(jù)庫專家較少，大部分都處于學(xué)習(xí)階段。

試題5

某電子商務(wù)公司進(jìn)行機(jī)構(gòu)重組后，業(yè)務(wù)規(guī)模和用戶規(guī)模不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有的在線銷售系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足公司的發(fā)展要求。公司決策層對現(xiàn)有系統(tǒng)的不足進(jìn)行了 認(rèn)真分析，決定提高現(xiàn)有系統(tǒng)客戶端訪問速度，增強(qiáng)客戶端的動態(tài)交互能力，并 提高整個(gè)系統(tǒng)代碼的模塊化和重用性，最終完成網(wǎng)上交易系統(tǒng)的改造與升級。在 對該系統(tǒng)的升級方案進(jìn)行設(shè)計(jì)和討論時(shí)，公司的系統(tǒng)分析師王工提出采用開發(fā)瀏 覽器插件的方式提高客戶端訪問速度并增強(qiáng)訪問體驗(yàn)，通過重寫服務(wù)端代碼提高 系統(tǒng)的模塊化和重用性。另外一位系統(tǒng)分析師李工則提出采用 Ajax 技術(shù)提高客 戶端性能，采用 JavaScript 技術(shù)進(jìn)一步增強(qiáng)客戶端的動態(tài)交互能力，并在服務(wù)端 采用 JavaScript 技術(shù)提髙系統(tǒng)代碼的模塊化和重用性。公司的分析師和架構(gòu)師對 這兩種思路進(jìn)行討論與評估，最終采納了李工的方法。

【問題 1】

請從系統(tǒng)的客戶端開發(fā)和服務(wù)端開發(fā)兩個(gè)方面說明為何沒有采用王工提出的方法。

【解析】
本問題考查 Web 應(yīng)用系統(tǒng)升級時(shí)的方案選擇問題。根據(jù)題干描述，系統(tǒng)升級的目的是提髙現(xiàn)有系統(tǒng)客戶端訪問速度，增強(qiáng)客戶端訪問體驗(yàn)，并提高整個(gè)系 統(tǒng)代碼的模塊化 和重用性。因此需要根據(jù)問題描述，從客戶端開發(fā)和服務(wù)端開 發(fā)兩個(gè)方面，結(jié)合三個(gè)升級目標(biāo)進(jìn)行全面論述。 從客戶端開發(fā)方面來看，在線交易系統(tǒng)是一個(gè)典型的 B/S 系統(tǒng)，采用瀏覽器插件 的客戶端增強(qiáng)方法與基于 Ajax 技術(shù)的客戶端增強(qiáng)方法相比，存在兩個(gè)明顯的缺 陷:第一，客戶端功能增強(qiáng)插件必須下載并安裝到瀏覽器上，對客戶端要求較高 且不方便;而采用 Ajax 技術(shù)對客戶端進(jìn)行增強(qiáng)時(shí)只要求瀏覽器支持 JavaScript,這 一要求目前所有的瀏覽器都能夠直接滿足。第二，現(xiàn)有瀏覽器都定義了符合自身 要求、互不兼容的插件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)行形態(tài)，采用瀏覽器插件的增強(qiáng)方式需要針 對不同瀏覽器開發(fā)對應(yīng)的插件;’ 這樣存在重復(fù)開發(fā)的問題且工作量巨大。而 Ajax 技術(shù)則基于所有瀏覽器都支持的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系，不存在重復(fù)開發(fā)和互不兼容的問 題。 從服務(wù)端開發(fā)方面來看，王工提出的“重寫服務(wù)端代碼”的方式雖然可能解決服 務(wù)端模塊化和重用性的要求，但是開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)和代價(jià)太大，在進(jìn)行企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng) 升級時(shí)一般不考慮完全重寫，特別是服務(wù)端代碼完全重寫的方案。另一方面，李 工提出的“服務(wù)端JavaScript技術(shù)”能夠與釆用Ajax技術(shù)的客戶端進(jìn)行無縫集成， 并且能夠利用 JavaScript 與現(xiàn)有系統(tǒng)功能模塊的互操作技術(shù)，采用 JavaScript 實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)現(xiàn)有業(yè)務(wù)功能模塊的動態(tài)組合和調(diào)用，增強(qiáng)系統(tǒng)功能模塊的重用性。 綜合上述兩個(gè)方面，可以看出應(yīng)該采用李工的解決方案。

參考答案：
從客戶端開發(fā)方面來看，由于現(xiàn)有瀏覽器都定義了符合自身要求、互不兼容的插 件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)與運(yùn)行形態(tài)，王工提出的“瀏覽器插件的增強(qiáng)方式”需要針對不同瀏 覽器開發(fā)對應(yīng)的插件，這樣存在重復(fù)開發(fā)的問題且工作量巨大;另一方面，客戶 端功能增強(qiáng)插件必須下載并安裝到瀏覽器上，對客戶端要求較髙且不方便。李工 提出的“基于 Ajax 的客戶端增強(qiáng)方式”只要求瀏覽器支持 JavaScript，這一要求 目前所有的瀏覽器都能夠直接滿足;另一方面，而 Ajax 技術(shù)則基于所有瀏覽器 都支持的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系，不存在重復(fù)開發(fā)和互不兼容的問題。 從服務(wù)端開發(fā)方面來看，王工提出的“重寫服務(wù)端代碼”的方式雖然可能解決服 務(wù)端模塊化和重用性的要求，但是開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)和代價(jià)太大，在進(jìn)行企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng) 升級時(shí)一般不考慮完全重寫，特別是服務(wù)端代碼完全重寫的方案。另一方面，李 工提出的“在服務(wù)端采用 JavaScript 技術(shù)”能夠與采用 Ajax 技術(shù)的客戶端進(jìn)行無縫集成，并且能夠利用 JavaScript 與現(xiàn)有系統(tǒng)功能模塊的互操作技術(shù)，采用 JavaScript 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)現(xiàn)有業(yè)務(wù)功能模塊的動態(tài)組合和調(diào)用，增強(qiáng)系統(tǒng)功能模塊的 重用性。
綜合上述兩個(gè)方面，可以看出應(yīng)該采用李工的解決方案。

【問題 2】

請說明什么是 Ajax 技術(shù)，并從信息表示、動態(tài)顯示及交互、數(shù)據(jù)交換和異步數(shù)據(jù)交換四個(gè)功能特點(diǎn)說明 Ajax 包含的基本技術(shù)，對應(yīng)填入表 5-1 中的(1)(、2)、 (3)、(4) 空白中。

【解析】主要考查對 Ajax 技術(shù)涵蓋的基本技術(shù)的理解與掌握。
Ajax 全稱為 Asynchronous JavaScript and XML (異步 JavaScript 和 XML),是一種創(chuàng) 建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)。
Ajax 所包含的基本技術(shù)有:
使用 XHTML+CSS 來表示信息;
使用 JavaScript 操作 DOM (Document Object Model)進(jìn)行動態(tài)顯示及交互;
使用 XML 和 XSLT 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換及相關(guān)操作;
使用 XMLHttpRequest 對象與 Web 服務(wù)器進(jìn)行異步數(shù)據(jù)交換;
使用 JavaScript 將所有的東西綁定在一起。
Ajax 技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括:
(1)能在不更新整個(gè)頁面的前提下維護(hù)數(shù)據(jù)。使得 Web 應(yīng)用程序更為迅捷地響 應(yīng)用戶動作，并避免在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送沒有改變過的信息; (2)通過將部分計(jì)算轉(zhuǎn)移到客戶端，減輕了服務(wù)器的處理量，增強(qiáng)了用戶體驗(yàn); (3)Ajax 不需要瀏覽器插件支持，輔助開發(fā)工具與開發(fā)庫較多;
Ajax 技術(shù)的缺點(diǎn)包括:
(1)可能破壞瀏覽器后退按鈕的正常行為; (2)使用動態(tài)頁面更新使得用戶難于將某個(gè)特定的狀態(tài)保存到收藏夾中; (3)—些手持設(shè)備(如手機(jī)、PDA 等)目前還不能很好地支持 Ajax; (4)對流媒體的支持沒有 Flash 和 Java Applet 等技術(shù)好。

Ajax 全稱為 Asynchronous JavaScript and XML (異步 JavaScript 和 XML)，是一 種創(chuàng)建交互式網(wǎng)頁應(yīng)用的網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)。

【問題 3】

在論證服務(wù)端實(shí)現(xiàn)策略時(shí)，李工以“用戶身份驗(yàn)證”和“客戶請求信息傳遞與返回”兩個(gè)應(yīng)用場景為例說明在服務(wù)端采用 JavaScript 技術(shù)的優(yōu)勢。請給出李 工可能的論證過程。

解析:主要考查服務(wù)端 JavaScript 的實(shí)際應(yīng)用和分析。 在“用戶身份驗(yàn)證”這一應(yīng)用場景中，需要同時(shí)在客戶端與服務(wù)端對用戶的輸入 進(jìn)行驗(yàn)證:在客戶端，’需要判斷用戶的輸入是否滿足基本的格式要求，目前通 常采用 JavaScript 代碼實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證功能;在服務(wù)端，需要驗(yàn)證用戶輸入的密碼是否 與后端數(shù)據(jù)庫中存儲的密碼匹配。如果采用服務(wù)端 JavaScript 功能，則可以實(shí)現(xiàn) 相似或相同代碼的重用，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。 在“客戶請求信息傳遞與返回”這一應(yīng)用場景中，如果客戶端與服務(wù)端采用不同 的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，則當(dāng)客戶端發(fā)出的請求數(shù)據(jù)傳遞到服務(wù)端后，服務(wù)端需要進(jìn)行數(shù)據(jù)解析與格式轉(zhuǎn)換，之后才能調(diào)用業(yè)務(wù)功能，得到運(yùn)算結(jié)果后還需要將其轉(zhuǎn)換為客 戶端需要的數(shù)據(jù)格式。整個(gè)過程需要涉及兩次應(yīng)用層的數(shù)據(jù)格式解析與轉(zhuǎn)換，效 率較低。如果采用服務(wù)端 JavaScript 技術(shù)，可以采用 JSON 等客戶端與服務(wù)端同 時(shí)支持的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行傳遞，能夠降低服務(wù)端的復(fù)雜度，提高運(yùn)行效率。 服務(wù)端 JavaScript 的主要缺點(diǎn)有: (1)缺乏成熟的類庫。在數(shù)據(jù)操作、數(shù)據(jù)存儲等方面能力較弱。 (2)對標(biāo)準(zhǔn)的支持不夠。目前的服務(wù)端引擎對 CommonJS 的支持有待加強(qiáng)。 (3)開發(fā)和執(zhí)行效率較低。在服務(wù)端缺少良好的開發(fā)環(huán)境和類庫支持，執(zhí)行效 率也較為低下。

參考答案：
在“用戶身份驗(yàn)證”這一應(yīng)用場景中，需要在客戶端與服務(wù)端同時(shí)對用戶的輸入 進(jìn)行驗(yàn)證:在客戶端，需要判斷用戶的輸入是否滿足基本的格式要求，目前通常 采用 JavaScript 代碼實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證功能;在服務(wù)端，需要驗(yàn)證用戶輸入的密碼是否與 后端數(shù)據(jù)庫中存儲的密碼匹配。如果在服務(wù)端采用 JavaScript 功能，則可以實(shí)現(xiàn) 相似或相同代碼的重 用，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。

在“客戶請求信息傳遞與返回”這一應(yīng)用場景中，如果客戶端與服務(wù)端采用不同 的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，則當(dāng)客戶端發(fā)出的請求數(shù)據(jù)傳遞到服務(wù)端后，服務(wù)端需要進(jìn)行數(shù)據(jù) 解析與格式轉(zhuǎn)換，之后才能調(diào)用業(yè)務(wù)功能，得到運(yùn)算結(jié)果后還需要將其轉(zhuǎn)換為寧 戶端需要的數(shù)據(jù)格式。整個(gè)過程需要涉及兩次應(yīng)用層的數(shù)據(jù)格式解析與轉(zhuǎn)換，效 率較如果在服務(wù)端采用 JavaScript 技術(shù)，則可以使用 JSON 等客戶端與服務(wù)端同 時(shí)支持的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行傳遞，能夠降低服務(wù)端的復(fù)雜度，提高運(yùn)行效率。