2011上半年系统分析师考试真题及答案-下午卷.doc-资料库

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2011 上半年系统分析师考试真题及答案-下午卷试题一随着宽带应用快速发展，用户要求系统服务提供商提供基于互联网的多种服务。数字视频监控作为一种区域级的安全监控方式，越来越为更多的用户所使用。数字视频监控告警系统采用与数字视频监控相结合的多媒体技术和基于互联网的信息传递方案，为企业用户以及个人用户提供多种媒体的、不同时间、地点的信息通知服务。数字视频监控告警系统可以将用户需要查看的监控视频或告警信息，通过互联网门户系统以多种媒体方式传送给用户，方便用户随时随地了解与自身相关的视频信息。【问题 1】在设计数字视频监控告替系统时，张工将该系统划分为 5 个层次：服务代理层、门户服务层、流程服务总线层、业务流程应用管理层和企业服务层，其中流程服务总线层是整个数字视频监控告瞀系统的核心，实现了服务消息、服务指令与数据的集中传递。系统五个层次在实现时可以采用图 1-1 左侧所示的技术或工具，请将系统的 5 个层次填入空（1)〜（5)，使其与左侧技术或工具相对应。（1）门户服务层（2）业务流程应用管理层（3）流程服务总线层（4）服务代理层（5）企业服务层

解析：空（1）应填“门户服务层”，因为，Web Portal 即门户网站。采用 Web Portal 架构技术形成多种媒体互通的数字视频监控多媒体集成系统，为用户提供多视角、多媒体的综合视频监控方案。空（2）应填“业务流程应用管理层”、空（3）应填“流程服务总线层”、空（4）应填“服务代理层”，因为，当新的服务加入到现有系统时，管理人员通过业务流程应用管理层定义业务流程一流程服务总线层一配置服务代理，当配置服务代理（Service Agent）连接成功后，管理人员可以方便快速地将其加入到现有的业务运行环境中。显然，空（5）应填“企业服务层”。【问题 2】请用 300 字以内文字说明服务代理层、门户服务层、业务流程应用管理层和企业服务层的主要功能。服务代理层：提供了在流程服务总线上接收或发送各类具体业务服务的消息与指令的功能。门户服务层：提供信息展现的功能，向各类用户提供个性化的服务。用户可以根据各自的习惯和兴趣，定制门户的页面结构和服务内容。业务流程应用管理层：提供了系统管理人员定义业务流程、重组优化现有业务流程、模拟测试业务流程等功能，同时提供了各类服务的运行环境。企业服务层：企业服务层包含了数字视频监控多媒体集成系统中的各类具体的企业应用，如数字视频监控系统服务、网站门户服务、电子邮件警告服务等。解析：门户服务层：提供信息展现的功能，向各类用户提供个性化的服务。用户可以根据各自的习惯和兴趣，定制门户的页面结构和服务内容。各个展现模块通过下层组件和具体的服务相关联。业务流程应用管理层：提供了系统管理人员定义业务流程、重组优化现有业务流程、模拟测试业务流程等功能，同时提供了各类服务的运行环境。在新的服务加入到现有系统中时，管理人员在配置服务代理（Service Agent)连接成功后，可以方便快速地将其加入到现有的业

务运行环境中。服务代理层：提供了在流程服务总线上接收或发送各类具体业务服务的消息与指令的功能。各个服务代理将其对应的业务服务发出的指令发布到流程服务总线上，同时接收由流程服务总线上的与自身相关的指令消息，并传递给各类服务执行。企业服务层：企业服务层包含了数字视频监控多媒体集成系统中的各类具体的企业应用，如数字视频监控系统服务、网站门户服务、电子邮件警告服务等。各类企业服务为整个系统提供了多种的服务支持，并且对于符合该层次结构的服务也可以方便快速地加入到现有的系统体系中。【问题 3】张工认为，系统设计实现时需要重点关注系统的私密性、实时性、稳定性和扩展性，为什么？请用 300 字以内文字说明。私密性：由于系统涉及的是各个公司或个人的专有的视频监控信息，所以要求系统保证视频信息的私密性，严格限制访问权限。实时性：对于突发的监控告警信息，为了避免进一步的损失，所以要求系统提供很髙的实时性，可以向用户快速提供入侵告警信息或其他告警信息。稳定性：系统应该具备长时间不间断运行的能力，并在用户峰值时，也可以提供很好的服务。扩展性：作为统一的门户接入平台，系统应该可以连接多种视频系统，并随着技术与用户需求发展，提供更多种的服务方式，所以要求系统具有较高的可扩展性。解析：作为数字视频监控告警系统在设计时必须注意以下几方面。（1）私密性：具备权限和访问级别控制的功能，以保障公司或个人的专有的视频监控信息私密性；（2）实时性：当突发事件发生时，必须反应迅速，接警时间极短，报警控制器检测到报警信号后，必须及时告警和处理；（3）扩展性：由于现代技术的快速发展，系统应该具备可扩展性，以适应新技术、新设备；（4）稳定性：是数字视频告警系统的基本要求，因为告警系统必须具备长时间不间断运行的能力，特别是在用户峰值时，也能保证信息的通畅、快速以实现对公司或个人情况的有效监控。

第 2 题某软件公司开发基于云计算的分布式文档协作平台（DDCP)，系统部分需求如下所示：实现文档的分布式存储，客户端可随时随地上传和下载文档；支持多客户端并发编辑同一文档，某个客户端所做修改会实时显示在其他客户端：要求系统具有自我修复机制，当系统中某个节点失效时，无需人工干预能够自动实现节点替换并恢复到一致状态。项目组经过讨论，决定采用现有的分布式文件系统作为基础架构，但在具体选用哪种设计方案时产生了分歧。王工建议采用 Hadoop 分布式文件系统 HDFS 作为系统参考架构，但张工认为 Google 分布式文件系统 GFS 更适合该系统需求。最后经过更为详细的分析和讨论，同意了张工的建议，釆用 GFS 作为分布式文档协作平台的文件系统架构。【问题 1】请用 300 字以内的文字说明 GFS 和 HDFS 有何异同，并针对系统需求，用 200 字以内的文字说明选择 GFS 的原因。 GFS 与 HDFS 相比的相同点是：单一控制机和多台工作机；通过数据分块和复制实现可靠性和高性能；树状文件系统结构。 GFS 与 HDFS 相比的不同点是：多次写入和多客户端并发增加数据；Master 单点失效问题；数据快照的支持；实时性支持。针对系统需求，文档协作要求多客户端并发写入文件支持；解决主服务器单点失效问题；系统补偿操作需要数据快照。解析：本问题要求考生针对 GFS 和 HDFS 两种分布式文件系统架构的特点展开分析并进行总结。 GFS 是一个面向大规模数据密集型应用的、可伸缩的分布式文件系统，虽然运行在多台普通硬件设备上，但是它提供了灾难冗余的能力，为大量客户机提供高性能的服务。一个 GFS 集群中包含了一个单独的 Master 节点、多台 Chunk 服务器，并且同时被多个客户端访问。

GFS 存储的文件被分割为固定大小的 Chunk 并分配标识，缺省提供 3 个存储复制节点，Master 节点管理所有的文件系统元数据，GFS 客户端代码以库的形式被链接到客户程序里，无论是客户端还是 Chunk 服务器都不需要缓存文件数据。 HDFS 是一个高度容错性的系统，能够提供高吞吐量的数据访问，非常适合大规模数据集上的应用。HDFS 采用 Master/Slave 架构，一个 HDFS 集群由一个 Namenode 和一定数目的 Datanodes 组成。Namenode 是一个中心服务器，负责管理文件系统的命名空间以及客户端对文件的访问，集群中的 Datanode —般是一个节点一个，负责管理它所在节点上的存储。一个文件被分成一个或多个数据块，这些块存储在一组 Datanode 上，Namenode 执行文件系统的命名空间操作并确定数据块到具体 Datanode 节点的映射，Datanode 在 Namenode 的统一调度下负责处理文件系统客户端的读写请求。【问题 2】针对图 2-1 所示 DDCP 基础架构，请分别说明一次数据读操作和一次并发写操作的过程。读数据过程： ①应用程序将读数据请求发送给 DDCP 客户端；

②DDCP 客户端访问 DDCP 主服务器请求所需数据位置信息； ③DDCP 主服务器查询数据分块和地址信息发送给 DDCP 客户端； ④DDCP 客户端根据地址信息向 DDCP 块服务器发送读数据请求； ⑤DDCP 块服务器将所请求数据发送给 DDCP 客户端； ⑥DDCP 客户端将数据转发给应用程序。并发写数据过程： ①并发写的应用程序分别将数据和写数据请求发送给 DDCP 客户端； ②DDCP 客户端依次访问 DDCP 主服务器请求所写数据位置信息； ③DDCP 主服务器依次查询数据分块和地址信息发送给 DDCP 客户端； ④DDCP 客户端将所要写入的数据重新组织，将属于同一个 DDCP 块服务器的数据按照分组报文和分组序列信息发送给 DDCP 块服务器数据缓存(Primary)； ⑤DDCP 客户端将所写数据按照分组报文发送给 DDCP 块服务器数据缓存(Secondary)； ⑥DDCP 块服务器数据缓存(Primary)按照分组序列将数据写入到 DDCP 块服务器数据块（Primary); ⑦DDCP 块服务器（Primary)将分组序列发送给 DDCP 块服务器（Secondary); ⑧DDCP 块服务器数据缓存（Secondary)按照分组序列将数据写入 DDCP 块服务器数据块（Secondary); ⑨DDCP 块服务器（Secondary)将写入完成信息发送给 DDCP 块服务器（Primary); ⑩DDCP 块服务器数据（Primary)将写数据完成信息发送给 DDCP 客户端。解析：本问题要求考生认真分析图中给出的 DDCP 系统架构，依据图中节点之间的数据传输关系描述数据传输过程。读数据的过程：应用程序将读数据请求发送给客户端后，客户端访问主服务器请求所需数据位置信息，主服务器查询数据分块和地址信息返回给客户端，客户端根据地址信息向块服务器发送读数据请求，块服务器将所请求数据发送给客户端，客户端将数据转发给应用程序。写数据的过程：应用程序分别将数据和写数据请求发送给客户端，客户端依次访问主服务器请求所写数据位置信息，主服务器依次查询数据分块和地址信息发送给客户端，客户端将所要写入的数据重新组织，将属于同一个块服务器的数据按照分组报文和分组序列信息发送给块服务器数据缓存（Primary)，客户端将所写数据按照分组报文发送给块服务器数据缓存（Secondary)，块服务器数据缓存（Primary)按照分组序列将数据写入到块服务器数据块

（Primary)，块服务器（Primary)将分组序列发送给块服务器（Secondary),块服务器数据缓存（Secondary)按照分组序列将数据写入块服务器数据块（Secondary)，块服务器（Secondary)将写入完成信息发送给块服务器（Primary), 块服务器数据（Primary)将写数据完成信息发送给客户端。【问题 2】请分别叙述采用 GFS 和 HDFS 架构，单点失效问题是如何解决的。 GFS 中釆用主从模式备份 Master 的系统元数据，当主 Master 失效时，可以通过分布式选举备机接替主 Master 继续对外提供服务，而由于复制及主备切换本身有一定的复杂性，HDFS Master 的持久化数据只写入到本机(可能写入多份存放到 Master 机器的多个磁盘中防止某个磁盘损害），出现故障时需要人工介入。解析：本问题要求应试者掌握单点失效问题产生的原因，并能够结合 GFS 和 HDFS 架构的特点进行分析，说明所采用的解决方法。

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