1、系统架构设计师-案例分析(五)及答案解析(总分：91.00，做题时间：90 分钟)一、B简答题/B(总题数：10，分数：91.00) 是一家在线旅游信息服务公司，其主要业务是为自助旅游者提供关于旅游线路及周边信息的服务。随着公司业务的不断发展，公司用户要求提供基于位置的增值旅游信息服务，即希望能够在给定位置(利用 GPS 全球定位系统获取)的情况下得到周边的地理位置、住宿、餐饮和交通等旅游相关信息。针对该需求，公司技术人员对现有系统的架构和运行模式进行了认真分析，决定采用 Mashup(一种基于互联网的内容聚合技术)集成来自其合作网站(设为A、B、C、D)的信息，满足用户的需求。具体实现方式如
2、下：利用 A 网站提供的地图信息，得到用户位置相关的周边地理信息。B 网站根据用户的位置信息向其提供周边的住宿信息。C 网站根据用户的位置信息向其提供周边的餐饮信息。D 网站根据用户的位置信息向其提供周边的公交线路等信息。（分数：9.00）(1).如下图所示是公司进行 Mashup 的流程示意图，请阅读并补充图中数字标出部分的内容。（分数：3.00）_(2).目前，互联网上已经存在很多 Mashup 应用，各大网站也纷纷提供了各种格式的 Mashup 数据接口。请用 300 字以内的文字给出 3 种目前经常使用的 Mashup 数据接口，并加以简单说明。（分数：3.00）_(3).在实现 Ma
3、shup 应用时，进行内容聚合的物理位置是一个十分重要的因素。目前很多 Mashup 站点都选择在客户端机器上进行内容聚合，构成所谓的胖互联网应用程序(Rich Internet Application，RIA)。请你用 200 字以内的文字说明在客户端进行内容聚合的优点。（分数：3.00）_RMO 是一家运动服装制造销售公司，计划在 5 年时间内将销售区域从华南地区扩展至全国范围。为了扩大信息技术对于未来业务发展的价值，公司邀请咨询顾问帮助他们制订战略信息系统规划。经过评审，咨询顾问给出的战略规划要点之一是建立客户关系支持系统(CRSS)。RMO 公司决定由其技术部成立专门的项目组负责 CR
4、SS 的开发和维护工作。项目组在仔细调研和分析了系统需求的基础上，确定了基于互联网的 CRSS 系统架构。但在确定系统数据架构时，张工认为应该采用集中式的数据架构，给出的理由是结构简单、易维护且开发及运行成本低；而刘工建议采用分布式的数据架构，并提出在开发中通过“局部数据库+缓存”的读写分离结构实现，具有较好的运行性能和可扩展性。项目组经过集体讨论，考虑到公司的未来发展规划，最终采用了刘工的建议。（分数：9.00）(1).请用 300 字以内的文字，说明张工和刘工提出的数据架构的基本思想。（分数：3.00）_(2).在刘工建议的基础上，为了避免 CRSS 系统的单点故障，请用 200 字以内文
5、字简要说明如何建立 CRSS的数据库系统；对于数据的读取、添加、更改和删除操作分别如何实现。（分数：3.00）_(3).RMO 公司销售区域将在未来 5 年大面积扩展，其潜在客户数量也会因此大幅度增加，所以良好的可扩展性是 CRSS 系统所必需的质量属性。请分别说明在集中式和分布式数据架构下，可以采用哪些方法提升系统的可扩展性。（分数：3.00）_随着信息系统的深入应用，它在政府或企业中发挥着越来越重要的作用。由此也产生了一些问题：一旦由于故障、甚至灾难导致信息系统局部或全部瘫痪，就会对相关的政府或企业造成重大的损失，因此需要业务持续和灾难恢复规划。业务持续和灾难恢复规划涉及一些特定的或相关的
6、规划，当正常的信息处理业务突然中断时，用来减轻甚至避免其所带来的影响。它们用来保证维持组织运作的关键系统的可用性。某大型网上书店通过 Internet 为用户提供网上图书查询及订购等多种服务。由于每天的业务量非常多，因此对业务有持续性要求，并且需要具备灾难恢复功能。在对原有系统的改进方案中提供：对于一些关键应用系统，采用双机冗余热备的方式进行保护。由于资金问题，公司并不打算建设自己专有的用于备份数据的备份中心(假设这里的备份中心仅用于备份数据)，而是决定租用其他公司提供的商业备份中心，每隔一段时间，把公司的业务数据备份到备份中心。（分数：9.00）(1).请用 150 字以内文字，说明双机冗余
7、热各方式主要解决的是系统运行中的哪些问题?在选择双机冗余热备产品时通常需要考虑哪些问题?（分数：3.00）_(2).请用 300 字以内文字，从技术方面说明备份中心的作用，以及在租用商业备份中心时的注意事项。（分数：3.00）_(3).请用 300 字以内文字，分析公司向备份中心备份数据的时间间隔的选取、公司日常业务系统的运行性能，以及在灾难发生时数据损失情况三者之间的关系。（分数：3.00）_某软件公司开发一项基于数据流的软件，其系统的主要功能是对输入的数据进行多次分析、处理和加工，生成需要的输出数据。需求方对该系统的软件可靠性要求很高，要求系统能够长时间无故障运行。该公司将该系统设计交给王
8、工负责。王工给出该系统的模块示意图如图所示。王工解释：只要各个模块的可靠度足够高，失效率足够低，则整个软件系统的可靠性是有保证的。图 1 李工建议的软件系统模块示意图李工对王工的方案提出了异议。李工认为王工的说法有两个问题：第一，即使每个模块的可靠度足够高，假设各个模块的可靠度均为 0.99，但是整个软件系统模块之间全部采用串联，则整个软件系统的可靠度为 0.994=0.96，即整个软件系统的可靠度下降明显；第二，软件系统模块全部采用串联结构，一旦某个模块失效，则意味着整个软件系统失效。李工认为，应该在软件系统中采用冗余技术中的动态冗余或者软件容错的 N 版本程序设计技术，对容易失效或者非常重
9、要的模块进行冗余设计，将模块之间的串联结构部分变为并联结构，来提高整个软件系统的可靠性。同时，李工给出了采用动态冗余技术后的软件系统模块示意图，如图 2 所示。（分数：9.00）(1).在系统可靠性中，可靠度和失效率是两个非常关键的指标，请分别解释其含义。（分数：3.00）_(2).请解释李工提出的动态冗余和 N 版本程序设计技术，给出如图 1 所示模块 M2 采用如图 2 所示的动态冗余技术后的可靠度。 请给出采用李工设计方案后整个系统可靠度的计算方法，并计算结果。（分数：3.00）_(3).请给出检错技术的优缺点，并说明检测技术常见的实现方式和处理方式。（分数：3.00）_甲公司承担了一项
10、为宇航系统配套生产高性能嵌入式计算机系统的任务，用户要求该系统要具有高速并发处理能力、低功耗、高可靠性，并可以有效地防止系统故障的蔓延。根据用户对本项目的要求，甲公司成立了软/硬件两个项目组，总体设计由硬件组承担，负责高性能嵌入式计算机系统体系结构设计，软件组负责确定软件的技术需求和应用软件开发平台的软件设计工作。在处理器选型方面，硬件组王工与软件组张工在讨论采用哪种 CPU 体系结构方面发生争议。目前，流行的处理器结构包括单核结构、多处理器结构、超线程结构、多核结构、共享 Cache 的多核结构和超线程技术的多核结构共 6 种，如图 1 所示。（分数：9.00）(1).王工提出，根据用户要求
11、，本嵌入式系统应具有高速并行处理能力，采用多处理器结构比较适合，主要理由是多处理器结构设计简单、可支持多个进程在不同处理器上并发处理；而张工提出，必须分清“多处理器结构”与“多核结构”的优点和缺点，多处理器结构虽然支持多进程的并发处理，但没有直接实现多线程并发执行；多核结构可以直接实现多线程并发执行。要提高应用的并行性就必须利用多个硬件资源的并行工作，建议采用超线程技术的多核结构的处理器。请填写图 1(f)中的(1)(8)，并用 300 字以内的文字对上述 6 种处理器结构的工作原理进行简要描述。（分数：3.00）_(2).在本项目中，如果计算机采用了多线程技术实现应用程序的并发操作，程序设计
12、人员将面临多种挑战，其主要原因在于：程序会同时发生多个动作，对这些同时发生的动作及它们之间的交互进行管理将面临 4方面的挑战，即同步、通信、负载均衡和可伸缩性，用 200 字以内的文字对上述 4 种挑战进行简要描述，并给出如表 1 所示的常用并发程序设计模式的分解方式。 B表 1 常用并行程序设计模式的分解方式/B模式 分解方式任务级并行模式 (1)分治模式(Divide and Conquer) (2)几何分解模式 (3)流水线模式 (4)波峰(Wavefront)模式 (5)（分数：3.00）_(3).为了防止系统故障的蔓延，解决应用进程问的相互影响，在超线程技术的多核结构需要选择一种嵌入
13、式操作系统作为本高性能嵌入式计算机系统的运行环境，请用 200 字以内的文字说明选择的操作系统应具备哪些主要功能。（分数：3.00）_希赛公司最近签订了一份控制系统软件的研制合同。合同技术要求如下： 本控制系统的软件运行平台拟采用嵌入式实时操作系统，控制系统的工作周期为 10ms，要求控制软件能够精确地按事先预定的时间顺序完成数据的采集、处理和输出。 为了提高整个系统的可靠性，控制系统采用容错处理，即用两个相对独立的计算机承担相同的工作，通过交叉对比，实现控制的双余度管理；当任何一台计算机出现故障时，系统可以进行单余度控制。系统结构如图所示。 *在 10ms 工作周期内的时间分配如表所示。 B
14、10ms 工作周期内时间分配/B功 能 时间要求(ms)余度数据采集 1.5输入交叉对比 1数据处理 4比较监控 1输出交叉对比 1.5其他 1公司总工程师将本项任务交付给项目主管李工程师实施，要求李工按双方合同要求完成本项目的策划、需求分析和方案设计工作，重点强调系统的可靠性要求，并特别提示：目前比较流行的嵌入式操作系统普遍采用可抢占式优先级调度策略，不能满足用户关于“能够精确地按事先预定的时间顺序完成数据的采集、处理和输出”的要求。（分数：13.00）(1).李工接到任务后，认为本项目比较简单，很快就安排 3 名技术人员分别负责数据采集/输出模块、数据处理模块和比较监控模块的编写。总工程师
15、听到汇报后，认为李工的方案和安排不妥，理由是李工忽视了系统的可靠性要求，对系统需求的理解不够深入。为实现系统关于可靠性方面的需求： 你认为在组织结构、人员分工、设计开发等方面应做出哪些安排和规定? 请写出关于余度表决算法的考虑。（分数：3.25）_(2).请用 200 字以内的文字说明李工应如何设计优先级调度策略，并按照如表所示的要求实现任务流程处理。（分数：3.25）_(3).如下图所示为控制软件的数据流程关系，请根据本题给出的各个功能模块，填补其中的空缺处。（分数：3.25）_(4).请用 150 字以内的文字说明什么是系统失步，系统失步后应如何处理。（分数：3.25）_某研究所承担了一项
16、宇航嵌入式系统的研制任务，本项任务技术难度大、可靠性要求高、进度要求紧，预计软件规模约在一万行以上。而该所原先承担的相关项目均是用汇编语言编写(软件规模较小，一般是几百行)。项目主管工程师将软件开发的论证工作分别布置给了王工和李工，要求他们根据本项目的技术要求，在一周内分别提出软件的实施方案。 该宇航嵌入式系统由数据处理机、信号处理机及数据采集模块组成。信号处理机主要通过数据采集模块将大量不同时间周期的外部数据采集进来，进行预处理(如 FFT 变换)后提交给数据处理机；数据处理机根据功能要求完成各种计算处理工作，并将结果输出。为了达到数据处理机和信号处理机的标准化，这两类处理机均采用同种处理机
17、的体系结构(如：PowerPC7410)。整个系统工作的最大周期为 1s，最小周期为 5ms。数据处理机上任务分布如表所示。 B数据处理机上任务分布/B工作周期(ms) 任务数(个) 共占时间(ms)5 1 110 2 440 2 850 3 91000 2 3一周后，王工和李工提交了各自的实施方案，其共同之处在于二者均提出采用操作系统及相应的软件开发环境。但是，王工和李工在选择什么样的操作系统及开发环境方面出现了较大分歧。王工的实施方案指出，为了满足本项目的技术要求，并有利于本所软件的长期发展，应选用具有硬实时处理能力的嵌入式实时操作系统及开发环境(如 VxWorks)；而李工的实施方案指出
18、，操作系统主要完成对计算机资源的管理与分配工作，考虑到人们对操作系统及软件开发工具的熟悉程度，本项目应选用具有大众化的、开发人员容易上手的嵌入式操作系统(例如，Windows CE、Linux)。 在两人争执不下的情况下，项目主管工程师组织了相关专家对王工和李工提交的实施方案进行了评审。最后，专家组一致认为王工的方案切实可行，操作系统的选型论证充分、客观，可以作为本所未来几年中相关项目的软件开发的基本环境。同时专家组还就具体实施选择嵌入式实时操作系统及开发环境产品时应着重考虑的相关问题提出了几点建议。（分数：9.00）(1).为什么专家组一致认为王工的实施方案切实可行?请用 200 字以内文字
19、简要说明。（分数：3.00）_(2).选择实时嵌入式操作系统及开发环境时应考虑哪几方面问题?请用 200 字以内文字简要论证。（分数：3.00）_(3).根据本项目中任务的时间性能参数，请用 200 字以内文字(也可用图示)描述任务的被调度关系，并分析系统是否可调度(暂不考虑操作系统的时间开销)。（分数：3.00）_希赛公司承担了一项大型物料配送中心的研发项目，使用自动化设备进行货物的存取。系统主要由两部分组成，其一是装有智能设备的配送车，用于自动化装卸货物；其二是用于管理和调度这些配送车的物料配送中心，如下图所示。（分数：9.00）(1).李工的设计方案指出，考虑到智能设备工作的环境条件非常
20、恶劣，并且处理机要处理大量的视频信息，所以，智能设备的硬件设计应考虑以下几点： 由于智能设备要处理大量的图像数据，智能设备中的处理机应采用目前先进的、具有很强数据处理和信号处理能力的 MPC7410 处理器，并采用双处理机结构，以增加设备的容错能力。 为了使智能设备适应不同环境条件，其设备的环境温度指标必须满足军用标准要求(-55+70)，因此，元器件必须经过严格筛选，并考虑芯片散热问题。 由于智能设备与配送中心的数据交换采用无线通信，而配送中心又要控制多台配送车，为了保证通信数据的安全性，避免相互干扰，设计中应考虑采用安全措施，实施数据加解密操作，密钥由配送中心统一管理与分发。 请用 300
21、 字以内的文字说明上述 3 点设计考虑有何问题。（分数：3.00）_(2).如图 2 所示是李工在设计方案中给出的智能设备工作状态转换图。请指出图中的两处错误(在图中圈出)并用 200 字以内的文字说明理由。给出正确的状态转换图。（分数：3.00）_(3).针对李工的设计缺陷，请用 300 字以内的文字说明本项目应如何进行正确设计。（分数：3.00）_某市政府部门有近 30 个委、办、局，分别承担着法定的政府职能，这些部门都有信息中心，负责本单位信息系统的建设和信息资源的采集、维护等工作，同时向业务部门提供信息化技术支持。该市的电子政务建设发展很快，统一规划实施了政务内网，实现了各个政府部门百
22、兆以上带宽的互联互通，并在此基础上规划信息资源网。该政务内网的运行维护成本较高，所以在政务内网开通之后，市财政逐渐削减了各个委办局自身信息系统的维护费用，市政府也要求尽快实现信息资源的共享，以发挥电子政务网的效益。（分数：9.00）(1).该市决定将各个委办局的信息系统采取物理集中的方式进行统一管理，一些部门对此提出了异议，主要理由是集中管理后，由于管理部门对业务应用不了解，难以保证对本单位业务进行有力支持。 请用300 字以内文字，从技术角度论述该市实现信息系统统一管理是否可行。（分数：3.00）_(2).该市在信息系统集中管理建设过程中，需要在信息系统中重点规划建设哪些内容?（分数：3.0
23、0）_(3).发挥信息系统效益的关键是信息资源的有机共享，请给出该市政务信息资源共享的建议(200 字以内)。（分数：3.00）_某网上购物电子商务公司拟升级正在使用的在线交易系统，以提高用户网上购物在线支付环节的效率和安全性。在系统的需求分析与架构设计阶段，公司提出的需求和关键质量属性场景如下：(a)正常负载情况下，系统必须在 0.5 秒内对用户的交易请求进行响应。(b)信用卡支付必须保证 99.999%的安全性。(c)对交易请求处理时间的要求将影响系统的数据传输协议和处理过程的设计。(d)网络失效后，系统需要在 1.5 分钟内发现错误并启用备用系统。(e)需要在 20 人月内为系统添加一个
24、新的 CORBA 中间件。(f)交易过程中涉及到的产品介绍视频传输必须保证画面具有 600*480 的分辨率，20 帧/秒的速率。(g)更改加密的级别将对安全性和性能产生影响。(h)主站点断电后，需要在 3 秒内将访问请求重定向到备用站点。(i)假设每秒中用户交易请求的数量是 10 个，处理请求的时间为 30 毫秒，则“在 1 秒内完成用户的交易请求”这一要求是可以实现的。(j)用户信息数据库授权必须保证 99.999%可用。(k)目前对系统信用卡支付业务逻辑的描述尚未达成共识，这可能导致部分业务功能模块的重复，影响系统的可修改性。(l)更改 Web 界面接口必须在 4 人周内完成。(m)系统
25、需要提供远程调试接口，并支持系统的远程调试。在对系统需求和质量属性场景进行分析的基础上，系统的架构师给出了三个候选的架构设计方案。公司目前正在组织系统开发的相关人员对系统架构进行评估。（分数：6.00）(1).在架构评估过程中，质量属性效用树(Utility Tree)是对系统质量属性进行识别和优先级排序的重要工具。请给出合适的质量属性，填入下图中(1)、(2)空白处；并选择题干描述的(a)(m)，填入(3)(6)空白处，完成该系统的效用树。（分数：3.00）_(2).在架构评估过程中，需要正确识别系统的架构风险、敏感点和权衡点，并进行合理的架构决策。请用300 字以内的文字给出系统架构风险、
26、敏感点和权衡点的定义，并从题干(a)(m)中各选出一个对系统架构风险、敏感点和权衡点最为恰当的描述。（分数：3.00）_系统架构设计师-案例分析(五)答案解析(总分：91.00，做题时间：90 分钟)一、B简答题/B(总题数：10，分数：91.00) 是一家在线旅游信息服务公司，其主要业务是为自助旅游者提供关于旅游线路及周边信息的服务。随着公司业务的不断发展，公司用户要求提供基于位置的增值旅游信息服务，即希望能够在给定位置(利用 GPS 全球定位系统获取)的情况下得到周边的地理位置、住宿、餐饮和交通等旅游相关信息。针对该需求，公司技术人员对现有系统的架构和运行模式进行了认真分析，决定采用 Ma
27、shup(一种基于互联网的内容聚合技术)集成来自其合作网站(设为A、B、C、D)的信息，满足用户的需求。具体实现方式如下：利用 A 网站提供的地图信息，得到用户位置相关的周边地理信息。B 网站根据用户的位置信息向其提供周边的住宿信息。C 网站根据用户的位置信息向其提供周边的餐饮信息。D 网站根据用户的位置信息向其提供周边的公交线路等信息。（分数：9.00）(1).如下图所示是公司进行 Mashup 的流程示意图，请阅读并补充图中数字标出部分的内容。（分数：3.00）_正确答案：(2)Traveler 接受请求，将请求分解为对多个网站的数据请求调用，并为发起调用进行准备。(3)调用 A 网站提供
28、的 Web 编程接口，给出(提供)用户位置信息，请求地图信息。 (5)调用 B 网站的内容信息获取接口，给出(提供)用户地理信息，请求用户周边的住宿信息。 (7)根据用户的请求信息进行数据内容聚合。)解析：(2).目前，互联网上已经存在很多 Mashup 应用，各大网站也纷纷提供了各种格式的 Mashup 数据接口。请用 300 字以内的文字给出 3 种目前经常使用的 Mashup 数据接口，并加以简单说明。（分数：3.00）_正确答案：(目前常见的 Mashup 接口主要有以下 3 种： 聚合内容(Really Simple Syndication，RSS)式的 Mashup 接口。一种用于
29、对网站内容进行描述和同步的格式，是目前使用最为广泛的 Web 资源发布方式，可以被称为资源共享模式的延伸。 表述性状态转移(Representational State Transfer，REST)式的 Mashup 接口。REST 从资源的角度来看待整个网络，分布在各处的资源由统一资源标识符(Unified Resource Identifier，URI)确定，而客户端的应用通过 URI 来获取资源的表示。 基于简单对象访问协议(Simple Object Access Protocol，SOAP)的 Web 服务式 Mashup 接口。一种基于 XML 的数据格式定义，用来进行 Web 服
30、务调用过程中的参数调用和返回。)解析：(3).在实现 Mashup 应用时，进行内容聚合的物理位置是一个十分重要的因素。目前很多 Mashup 站点都选择在客户端机器上进行内容聚合，构成所谓的胖互联网应用程序(Rich Internet Application，RIA)。请你用 200 字以内的文字说明在客户端进行内容聚合的优点。（分数：3.00）_正确答案：(在客户端进行内容聚合的优点主要有以下两点： 从 Mashup 服务器存储的角度来说，对服务器所产生的负载较轻，因为数据可以直接从内容提供者那里传送到客户端。 从网络传输的角度来说，在基于 Ajax 等技术和应用模型的基础上，客户端页面只
31、请求需要更新的内容，而不用刷新整个页面，从而减少网络数据的通信量。)解析：RMO 是一家运动服装制造销售公司，计划在 5 年时间内将销售区域从华南地区扩展至全国范围。为了扩大信息技术对于未来业务发展的价值，公司邀请咨询顾问帮助他们制订战略信息系统规划。经过评审，咨询顾问给出的战略规划要点之一是建立客户关系支持系统(CRSS)。RMO 公司决定由其技术部成立专门的项目组负责 CRSS 的开发和维护工作。项目组在仔细调研和分析了系统需求的基础上，确定了基于互联网的 CRSS 系统架构。但在确定系统数据架构时，张工认为应该采用集中式的数据架构，给出的理由是结构简单、易维护且开发及运行成本低；而刘工建
32、议采用分布式的数据架构，并提出在开发中通过“局部数据库+缓存”的读写分离结构实现，具有较好的运行性能和可扩展性。项目组经过集体讨论，考虑到公司的未来发展规划，最终采用了刘工的建议。（分数：9.00）(1).请用 300 字以内的文字，说明张工和刘工提出的数据架构的基本思想。（分数：3.00）_正确答案：(张工提出的集中式数据架构是由一个处理器、与它相关联的数据存储设备，以及其他外围设备组成，它被物理地定义到单个位置。系统提供数据处理能力，用户可以在同样的站点上操作，也可以在地理位置隔开的其他站点上通过远程终端来操作。系统及其数据管理被某个或中心站点集中控制。 刘工提出的分布式数据架构使用多个计
33、算机系统上的多个局部数据库系统构成，数据可以在多个不同的局部数据库中进行传送，由不同的数据库管理系统软件进行管理，运行在多种不同的计算机上，支持多种不同的操作系统。这些机器位于(或分布在)不同的地理位置并通过多种通信网络连接在一起。企业数据可以分布在不同的计算机上，一个应用程序可以操作位于不同地理位置的机器上的数据。)解析：(2).在刘工建议的基础上，为了避免 CRSS 系统的单点故障，请用 200 字以内文字简要说明如何建立 CRSS的数据库系统；对于数据的读取、添加、更改和删除操作分别如何实现。（分数：3.00）_正确答案：(读写分离架构利用了数据库的复制技术，将数据的读和写分布在不同的处
34、理节点上，从而达到提高可用性和扩展性的目的。 CRSS 的分布式数据库系统需要由多个局部数据库系统、多个热备份数据库系统和多个数据缓存组成。局部数据库负责数据的写入，多个热备份数据库系统用以解决单点故障的问题，数据缓存负责为应用提供所读取的数据。 读取数据：应用访问缓存，如果命中则返回，否则从局部数据库系统中读取数据并将数据加载到缓存后返回。 添加数据：采用延迟加载策略，应用将数据直接写入局部数据库。 更改数据：应用更改局部数据库中的数据，将缓存中的数据标记为失效。 删除数据：应用删除局部数据库中的数据，将缓存中的数据标记为失效。)解析：(3).RMO 公司销售区域将在未来 5 年大面积扩展，
35、其潜在客户数量也会因此大幅度增加，所以良好的可扩展性是 CRSS 系统所必需的质量属性。请分别说明在集中式和分布式数据架构下，可以采用哪些方法提升系统的可扩展性。（分数：3.00）_正确答案：(张工提出的集中式数据架构通过向上扩展(Scale Up)提升系统的可扩展性。具体的实现方式包括硬件扩容(增加 CPU 数量、内存容量、磁盘数量)和硬件升级(更换为高端主机或高速磁盘等)。 刘工提出的分布式数据架构通过向外扩展(Scale Out)提升系统的可扩展性。具体的实现方式包括数据复制、数据垂直切分(或/和)水平切分、缓存和全文搜索。)解析：随着信息系统的深入应用，它在政府或企业中发挥着越来越重要
36、的作用。由此也产生了一些问题：一旦由于故障、甚至灾难导致信息系统局部或全部瘫痪，就会对相关的政府或企业造成重大的损失，因此需要业务持续和灾难恢复规划。业务持续和灾难恢复规划涉及一些特定的或相关的规划，当正常的信息处理业务突然中断时，用来减轻甚至避免其所带来的影响。它们用来保证维持组织运作的关键系统的可用性。某大型网上书店通过 Internet 为用户提供网上图书查询及订购等多种服务。由于每天的业务量非常多，因此对业务有持续性要求，并且需要具备灾难恢复功能。在对原有系统的改进方案中提供：对于一些关键应用系统，采用双机冗余热备的方式进行保护。由于资金问题，公司并不打算建设自己专有的用于备份数据的备
37、份中心(假设这里的备份中心仅用于备份数据)，而是决定租用其他公司提供的商业备份中心，每隔一段时间，把公司的业务数据备份到备份中心。（分数：9.00）(1).请用 150 字以内文字，说明双机冗余热各方式主要解决的是系统运行中的哪些问题?在选择双机冗余热备产品时通常需要考虑哪些问题?（分数：3.00）_正确答案：(采用双机冗余热备方式，当本地某个系统发生故障时，系统能够自动快速地切换到正常的系统，通过本地故障恢复确保系统持续提供服务。目前有许多不同的厂家提供双机冗余热备的产品，采用双机冗余热备方式，涉及以下众多因素： 双机热备产品适用的规模。 支持的操作系统。 支持的数据库系统。 对正常业务系统
38、的性能影响。 提供的 GUI 管理工具功能易用性。 能够完全实现多应用多级切换(应用级切换)，适用多种应用并存的系统，某一应用的切换可以不对其他应用产生影响。 集中管理配置能力。 远程监控和管理能力。 切换速度。 磁盘管理方面功能。)解析：(2).请用 300 字以内文字，从技术方面说明备份中心的作用，以及在租用商业备份中心时的注意事项。（分数：3.00）_正确答案：(备份中心的主要作用是在灾难发生时能够有效地保护数据。在租用商业备份中心时应该注意以下几点： 备份中心与公司的系统有充分远的距离(几十甚至几千千米)。 备份中心具有抗灾能力。 备份中心要有足够的带宽确保与数据中心的数据同步。 合理选择备份的时间段。)解析：(3).请用 300 字以内文字，分析公司向备份中心备份数据的时间间隔的选取、公司日常业务系统的运行性能，以及在灾难发生时数据损失情况三者之间的关系。（分数：3.0
