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●閱讀以下關于數(shù)字視頻監(jiān)控告警系統(tǒng)的敘述，回答問題1至問題3。
隨著寬帶應用快速發(fā)展，用戶要求系統(tǒng)服務提供商提供基于互聯(lián)網(wǎng)的多種服務。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)控相結合的多媒體技術和基于互聯(lián)網(wǎng)的信息傳遞方案，為企業(yè)用戶以及個人用戶提供多種媒體的、不同時間、地點的信息通知服務。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，方便用戶隨時隨地了解與自身相關的視頻信息。
【問題1】（10分）
在設計數(shù)字視頻監(jiān)控告警系統(tǒng)時，張工將該系統(tǒng)劃分為五個層次：服務代理層、門戶服務層、流程服務總線層、業(yè)務流程應用管理層和企業(yè)服務層，其中流程服務總線層是整個數(shù)字視頻監(jiān)控告警系統(tǒng)的核心，實現(xiàn)了服務消息、服務指令與數(shù)據(jù)的集中傳遞。系統(tǒng)五個層次在實現(xiàn)時可以采用圖1-1左側所示的技術或工具，請將系統(tǒng)的5個層次填入空（1）～（5），使其與左側技術或工具相對應。

【問題2】（8分）
請用300字以內(nèi)文字說明服務代理層、門戶服務層、業(yè)務流程應用管理層和企業(yè)服務層的主要功能。
【問題3】（7分）
張工認為，系統(tǒng)設計實現(xiàn)時需要重點關注系統(tǒng)的私密性、實時性、穩(wěn)定性和擴展性，為什么？請用300字以內(nèi)文字說明。

●閱讀以下關于分布式存儲系統(tǒng)設計的敘述，回答問題1至問題3。
某軟件公司開發(fā)基于云計算的分布式文檔協(xié)作平臺（DDCP），系統(tǒng)部分需求如下所示：
（1）實現(xiàn)文檔的分布式存儲，客戶端可隨時隨地上傳和下載文檔；
（2）支持多客戶端并發(fā)編輯同一文檔，某個客戶端所做修改會實時顯示在其它客戶端；
（3）要求系統(tǒng)具有自我修復機制，當系統(tǒng)中某個節(jié)點失效時，無需人工干預能夠自動實現(xiàn)節(jié)點替換并恢復到一致狀態(tài)。
項目組經(jīng)過討論，決定采用現(xiàn)有的分布式文件系統(tǒng)作為基礎架構，但在具體選用哪種設計方案時產(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，但張工認為Google分布式文件系統(tǒng)GFS更適合該系統(tǒng)需求。最后經(jīng)過更為詳細的分析和討論，同意了張工的建議，采用GFS作為分布式文檔協(xié)作平臺的文件系統(tǒng)架構。
【問題1】（12分）
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。
【問題2】（8分）
針對圖2-1所示DDCP基礎架構，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。

【問題3】（5分）
請分別敘述采用GFS和HDFS架構，單點失效問題是如何解決的。

●閱讀以下機載信息處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件開發(fā)的敘述，回答問題1至問題3。
A公司承接了開發(fā)機載信息處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件的任務。該機載信息處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件在機載設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。盡管對設備供電的穩(wěn)定性有較充分的考慮及措施，但鑒于該機載信息處理系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)至關重要，用戶仍提出在任何時候設備斷電都不應對數(shù)據(jù)造成破壞。該機載信息處理系統(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，假設每頁可擦寫十萬次。NandFlash在使用過程中可能受到其它機載電子設備的干擾而發(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誤的。為了機載軟件的安全，在這樣的條件下也要保證系統(tǒng)正確運行。
【問題1】（7分）
A公司指派李工組織進行需求分析，并完成機載信息處理系統(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）軟件應能夠糾正一位讀錯誤；
（2）軟件一般應提供存儲介質(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。
【問題2】（9分）
在開發(fā)上述信息處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件過程中，按照總體設計單位要求，采用開發(fā)庫、受控庫和產(chǎn)品庫三庫進行軟件配置管理，并規(guī)定軟件產(chǎn)品裝機后，該數(shù)據(jù)管理軟件項目在受控庫中保存3年。但到發(fā)布后第2年時，用戶報告了一個bug，經(jīng)分析，是數(shù)據(jù)管理軟件的一個缺陷。此時，A公司重新調(diào)配人員對該數(shù)據(jù)管理軟件進行變更。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開展哪些活動，在圖中的（1）到（6）處填寫恰當?shù)幕顒?，答案填寫在答題紙對應處。

（注：CCB，Change Control Board，變更控制委員會。）
【問題3】（9分）
針對用戶提出在任何時候設備斷電都不應對數(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公司指派王工進行機載信息處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件設計。王工設計了一種數(shù)據(jù)完整性保護機制，圖3-2是該機制處理流程的示意圖。請將表3-1列出的數(shù)據(jù)完整性保護機制活動索引按照正確的順序填入圖3-2的數(shù)據(jù)完整性保護機制處理流程中，并將答案寫在答題紙的對應欄中。

●閱讀以下關于數(shù)據(jù)庫架構設計的敘述，回答問題1至問題3。
某軟件公司欲開發(fā)一個社交網(wǎng)絡系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠接收多個不同種類客戶端發(fā)送的信息，并將這些信息實時顯示在每個客戶端的頁面上供客戶閱讀。該系統(tǒng)將為數(shù)以百萬計的用戶服務，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)模的擴大，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)要易于進行擴充。關于數(shù)據(jù)庫架構的設計，王工和張工提出了兩種模式：王工提出基于傳統(tǒng)的關系型數(shù)據(jù)庫模式，通過向上擴展（Scale-up）以滿足數(shù)據(jù)庫的可擴展性要求；李工提出利用新興的NoSQL數(shù)據(jù)庫模式，通過向外擴展（Scale-out）以滿足數(shù)據(jù)庫的可擴展性要求。項目組經(jīng)過討論，決定采用李工提出的設計方案。
【問題1】（11分）
請指出關系數(shù)據(jù)庫模式和NoSQL模式在并發(fā)支持、存儲與查詢、擴展方式、索引方式和應用領域五個方面各自的特點，結果填入表4-1中（1）～（10）；并針對應用需求，說明項目組選擇李工提出的設計方案的原因。

【問題2】（8分）
與傳統(tǒng)的關系型數(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？
【問題3】（6分）
在實際應用中，NoSQL數(shù)據(jù)庫存在的問題有哪些？

●某電子商務公司進行機構重組后，業(yè)務規(guī)模和用戶規(guī)模不斷擴大，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)的不足進行了認真分析，決定提高現(xiàn)有系統(tǒng)客戶端訪問速度，增強客戶端的動態(tài)交互能力，并提高整個系統(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)的升級方案進行設計和討論時，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訪問體驗，通過重寫服務端代碼提高系統(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技術提高客戶端性能，采用JavaScript技術進一步增強客戶端的動態(tài)交互能力，并在服務端采用JavaScript技術提高系統(tǒng)代碼的模塊化和重用性。公司的分析師和架構師對這兩種思路進行討論與評估，最終采納了李工的方法。
【問題1】（8分）
請從系統(tǒng)的客戶端開發(fā)和服務端開發(fā)兩個方面說明為何沒有采用王工提出的方法。
【問題2】（9分）
請說明什么是Ajax技術，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)交換四個功能特點說明Ajax包含的基本技術，對應填入表5-1中的（1）、（2）、（3）、（4）空白中。

【問題3】（8分）
在論證服務端實現(xiàn)策略時，李工以“用戶身份驗證”和“客戶請求信息傳遞與返回”兩個應用場景為例說明在服務端采用JavaScript技術的優(yōu)勢。請給出李工可能的論證過程。