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2021年《系统分析师》模拟试卷3

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问答题

阅读下列系统设计说明，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。【说明】某玩具公司正在开发一套电动玩具在线销售系统，用于向注册会员提供端对端的玩具 定制和销售服务。在系统设计阶段，"创建新订单 (New Order)" 的设计用例详细描述如表 3-1 所示，候选设计类分类如表 3-2 所示，并根据该用例设计出部分类图如图3-1所示。

高级系统分析师,模拟考试,2021年《系统分析师》模拟试卷3

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在订单处理的过程中，会员可以点击“取消订单"取消该订单。如果支付失败，该订单将被标记为挂起状态，可后续重新支付，如果挂起超时30分钟未支付，系统将自动取消该订单。订单支付成功后，系统判断订单类型:(1)对于常规订单，标记为备货状态，订单信息发送到货运部，完成打包后交付快递发货;(2)对于定制订单，会自动进入定制状态，定制完成后交付快递发货。会员在系统中点击”收货"按钮变为收货状态，结束整个订单的处理流程。根据订单处理过程所设计的状态图如图3-2所示。

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正确答案：

本题解析：

答案：X1：收货地址X2：支付方式X3：邮箱地址X4：定制属性【问题3】 (10分)根据订单处理过程的描述，在图 3-2 中S1~S5处分别填入对应的状态名称。答案：S1：订单挂起S2：订单备货S3：订单定制S4：订单发货S5：订单收货

问答题

2008年上半年试题2

当前企业中的业务都是在全球化、快速变化的环境中运营的，传统的软件开发过程无法适应由此产生的快速软件开发需求。20 世纪 90 年代后期，一些软件开发人员在“Agile Allicance 2001”中系统地阐述了敏捷开发的原则，试图强调灵活性在快速且有效地生产软件中所发挥的作用。目前，众多的软件生产企业已经在实际的软件开发过程中接纳并实践了敏捷开发方法中的基本原则。

【问题1】

敏捷开发有许多典型方法，包括极限编程（eXtreme Programming）、Scrum、Crystal、DSDM等。请问这些方法共同的基本原则是什么？

【问题2】

敏捷开发的支持者往往夸大该方法的优点，但是在实践中，敏捷方法的基本原则有时确实很难实施。请用200字以内的文字说明敏捷方法中哪些原则在实践中难以实施。

【问题3】

敏捷开发方法中最有名的是极限编程。请说明极限编程中的结对编程（Pair Programming）的概念。

【问题4】

敏捷开发方法在具体实践过程中，往往需要开发环境或工具的支持，一般称为快速应用开发技术和可视化开发技术。请用150字以内的文字说明快速应用开发技术所包含的工具有哪些，并简要说明可视化开发技术的基本概念和技术原理。

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正确答案：

本题解析：

一、试题分析

这是一道关于敏捷开发方法（主要是XP方法）的问答题，共4个问题。在系统分析师考试指定参考用书《系统分析师技术指南》（张友生、王勇主编，清华大学出版社）中，详细介绍了敏捷开发方法和XP方法。

【问题1】

注重个体与交互，重点关注可以工作的软件，提高客户参与度，以积极的心态响应变化是敏捷方法论的核心价值观。为了贯彻这四大价值观，敏捷联盟提出12条区别于重量级过程的原则。

（1）尽早、持续交付有价值的中间软件使客户满意。很多开发组织经常会在时间期限上进行没有原则地退让，其结果却是让客户一等再等，不仅没有按承诺兑现，甚至是时间超过一倍，但仍然不见软件的踪迹。这种不守信的状态，使得整个软件业走入了一个负螺旋发展。敏捷方法论提出了一种新的逻辑，将尽早、持续地交付可运行的中间成果，有价值的中间结果，使得客户能够尽早地、持续地了解到软件开发的进展，并且将需求的变化、系统的改进意见尽早地提出来，这会使得客户的满意度大大提高。

（2）即使到了开发后期，也欢迎需求变化，利用响应变化创造竞争优势。敏捷方法论鼓励团队拥抱变化，通过应用各种技术来提高软件结构的灵活性，本着简单的原则进行设计，以响应变化的能力作为团队的核心竞争力。

（3）经常交付可工作的软件，间隔时间可以是几周到几个月，间隔越短越好。由于敏捷方法论奉行“客户合作”、“客户参与”，而要让客户更加有效的参与，经常性、频繁地交付可工作的中间软件，将可以有效地加强开发人员与客户之间的沟通，从而将隐藏的需求变化及早触动。

（4）开发全过程，业务人员和开发人员必须天天都在一起工作。在开发中，不仅需要客户参与开发，还应该包括代表客户的业务人员。因此在开发人员、客户、业务人员等相关干系人之间建立频繁而且密切的交流与沟通，将是使项目保持高度灵活性的关键。

（5）为开发人员提供环境和支持，给予信任，以人为本地构建项目。敏捷方法论是崇尚“以人为本”精神的，认为项目成功的最关键因素是人，其意义超过过程和工具。建立一支优秀的团队，并在环境与精神上提供支持，给予信任，将是项目成功的关键。这也是与传统的“过程”为主的管理思想的最大不同。

（6）团队内部，最有效的沟通方式莫过于面对面的交谈。在重量级方法论中，人们尝试着通过编写规范、精美的文档进行交流。而在敏捷方法论中则更加重视的是开发团队成员之间的面对面交谈，大家坐在一起，用一块白板，或是一张纸，一边绘制草图，一边交谈，这是最有效的沟通方式。

（7）工作的软件是度量进度的最首要标准。要衡量工作进度，采用的基点不是文档的完成情况，不是已完成的代码行数，而是可以工作的软件完成了多少功能、实现了多少用例。这是敏捷方法论的共同点，因为只有可工作的软件才是有价值的。

（8）提倡可持续的开发速度，责任人、开发者和用户应保持一个长期的、恒定的开发速度。软件开发绝不是短跑，它更像一场挑战耐力的马拉松长跑。因此，过早的冲刺、在前期过度的工作，将不利于项目按照持续的开发速度进行下去。因此，敏捷方法论反对加班，因为这样的行为会使得团队的精力过早耗尽，过早地对项目失去兴趣和信心，从而得到事与愿违的结果。

（9）不断关注好的技能和设计会增加敏捷能力。保持软件高质量、简洁、健壮，是实现快速软件开发的重要途径。因此只有大家都致力于编写高质量的代码、不创造混乱，才能够提升敏捷能力。

（10）开发者本质是简单的——使未完成的工作最大化的艺术。不管明天的需求，只采用符合今天需求的简单设计。因为谁也不知道明天是怎么样的？变化太快了，今天的设计考虑太多明天的需求，就有可能做了过多的无用功。

（11）自组织的团队才能够做出最好的架构设计和需求分析。最优秀的团队不是被强权管理下的团队，而是形成了一个良好的协作，能够内部进行任务分解、协调的团队。

（12）团队应定期在如何更有效工作方面进行反省，然后对自己的行为做出改进。不断地回顾、总结，并从中找到团队未能最有效工作的瓶颈点和问题点，并且通过细致的分析与讨论，找到其要点，并做出相应的改进是十分重要的。

【问题2】

问题2问敏捷方法的原则中哪些原则在实践中难以实施，这与问题1是相关联的。只要理解了这些基本原则，这个问题就好解答。因为问的是在“实践中难以实施”，所以这个问题可以答得灵活些，只要说得有道理都可以得分。

【问题3】

问题3考查结对编程的概念，简单地说，结对编程就是2个人坐在一起写同一个程序。结对编程可以大大降低沟通成本，提高工作质量。

【问题4】

问题4是关于快速开发工具和可视化开发的。快速应用开发（RAD）目的是快速发布系统，RAD组合了5个方面的技术，分别是进化原型、CASE工具（可进行正向工程和反向工程）、拥有能使用先进工具的专门人员（一个RAD开发小组）、交互式JAD、时间表。例如，VB、Delphi、PB等都属于RAD工具。可视化开发就是在可视开发工具（例如，VB、Delphi、PB等）提供的图形用户界面上，通过操作界面元素（例如，菜单、按钮等），由可视开发工具自动生成应用软件。这类应用软件的工作方式是事件驱动的。对每个事件，由系统产生相应的消息，再传递给相应的消息响应函数。

二、参考答案

【问题1】

（1）客户参与。

（2）增量式移交。

（3）开发团队的技术应该得到承认和发扬。团队成员应该保持他们自己的工作风格，不落俗套。

（4）接受变更。

（5）保持简单性。

【问题2】

（1）客户的参与度往往依赖于客户参与的意愿和客户自身的代表性。

（2）团队成员的性格可能不适合激烈的投入，可能无法做到与其他成员之间的良好沟通。

（3）对系统中的变更作出优先级排序可能是极端困难的。

（4）维护系统的简洁性往往需要额外的工作，但迫于移交时间表的压力，可能没有时间执行系统简化过程。 【问题3】

结对编程：开发人员成对工作，检查彼此的工作并提供支持，圆满完成任务。

【问题4】

快速应用开发中所包括的工具有数据库编程语言、界面生成器、与办公应用的连接、报告生成器。可视化开发是一种通过集成细粒度可复用构件来构造软件的快速应用开发方法，其主要思想是用图形工具和可重用部件来交互地编制程序。可视化开发一般基于事件驱动的原理。

问答题

阅读以下关于Web应用系统开发的问题，在答题纸上回答问题1至问题3。

A公司承担了某企业应用系统的开发任务，用户要求系统最终应发布到Web上供企业员工及企业客户使用。项目组在进行方案论证时，首先肯定了该系统需使用B/S结构，但在系统应采用的底层平台上产生了分歧，一方认为应采用微软.NET平台，一方认为应采用Java企业版平台。经过认真讨论，结合两种平台的特点及项目的实际需求，项目组最终决定采用Java企业版平台作为系统开发运行的基础平台。 【问题1】（9分）

请在以下平台特点（1）~（9）中，选择出.NET平台与Java企业版平台各自具备的优势填入表5-1的（a）~（f）项中，选择出两个平台共有的特点填入表5-1的（g）~（i）项中。

（1）良好跨平台可移植性支持

（2）易于部署与配置

（3）多程序设计语言支持

（4）良好的Web多层应用开发支持

（5）丰富的多厂商外部支持

（6）良好的O/R（对象/关系）映射支持

（7）针对特定平台的优化支持

（8）良好的源代码以外的可定制性支持

（9）良好的Web服务支持

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正确答案：

本题解析：

试题分析本题主要考查Web应用系统开发的知识，考生需要区分.NET平台和J2EE平台的区别，并理解掌握MVC的基本概念，并进一步掌握MVP设计模式。

【问题1】

本问题主要考查.NET和J2EE平台的区别，考生需要从跨平台可移植性、部署与配置、多程序设计语言支持、Web多层应用开发支持、多厂商外部支持、O/R（对象/关系）映射支持、针对特定平台的优化支持、源代码以外的可定制性支持以及Web服务支持等方面作答。

【问题2】

本问题主要考查MVC和MVP模式的区别。MVC（Model-View-Controller）模式是Web应用系统开发中常用的一种软件架构模式，包括基于EJB的重量级框架和基于Struts等的轻量级框架等。MVP模式与MVC模式的主要区别为：（1）在组件耦合度方面：在MVP模式中，视图并不直接使用模型，它们之间的通信通过Presenter进行，从而实现了视图与模型的分离，而在MVC模式中，视图直接与模型交互。（2）在组件分工方面：在MVP模式中，视图需要处理鼠标及键盘等触发的界面事件，而在MVC模式中这通常是由控制器完成的工作；在MVP模式中，系统核心业务逻辑组织集中在Presenter中，而在MVC模式中，相应的控制器通常只完成事件的分发。（3）在开发工程化支持方面：MVP模式可更好地支持单元测试，而在MVC模式中，由于模型与视图绑定，因此难以实施相应的单元测试；在MVP模式中，Presenter基于约定接口与视图和模型交互，可更好地支持组件的重用。

【问题3】

本问题主要考查事务的基本特征和EJB规范中提供的事务控制的基本方法。事务的基本特征包括：原子性：一个事务中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。 一致性：在事务开始之前和事务结束以后，数据的完整性限制没有被破坏。 隔离性：两个事务的执行是互不干扰的，两个事务时间不会互相影响。 持久性：在事务完成以后，该事务对数据所作的更改便持久地保存在数据库之中，并且是完全的。

EJB规范支持的两种事务控制方法为：

容器维护的事务（Container Managed Transaction，CMT）：由EJB容器根据部署描述符或EJB构件注释中指定的事务属性自动控制事务的边界，容器维护的事务是方法级的，即默认将一个方法当作一个事务执行，当方法执行的过程中发生系统级异常，容器会自动将事务回滚，从而将方法前面执行的结果恢复。

Bean维护的事务（Bean Managed Transaction，BMT）：由程序员在EJB的源代码中控制事务执行的边界，事务的边界通过Java事务接口（Java Transaction API，JTA）进行控制，Bean维护的事务可以跨越方法的边界。试题答案（5）【问题1】

（a）~（c）：（2）、（3）、（7），以上三个答案顺序可调换；

（d）~（f）：（1）、（5）、（8），以上三个答案顺序可调换；

（g）~（i）：（4）、（6）、（9），以上三个答案顺序可调换；

【问题2】

在基于EJB的重量级框架中，实现的构件分别为：

模型（Model）：由EJB构件实现

视图（View）：由JSP构件实现

控制器（Controller）：由Servlet构件实现

在基于Struts等的轻量级框架中，实现的构件分别为：

模型（Model）：由Java Bean构件实现

视图（View）：由JSP构件实现

控制器（Controller）：由Servlet构件实现

MVP模式与MVC模式的主要区别为：

（1）在组件耦合度方面：在MVP模式中，视图并不直接使用模型，它们之间的通信通过Presenter进行，从而实现了视图与模型的分离，而在MVC模式中，视图直接与模型交互。

（2）在组件分工方面：在MVP模式中，视图需要处理鼠标及键盘等触发的界面事件，而在MVC模式中这通常是由控制器完成的工作；在MVP模式中，系统核心业务逻辑组织集中在Presenter中，而在MVC模式中，相应的控制器通常只完成事件的分发。

（3）在开发工程化支持方面：MVP模式可更好地支持单元测试，而在MVC模式中，由于模型与视图绑定，因此难以实施相应的单元测试；在MVP模式中，Presenter基于约定接口与视图和模型交互，可更好地支持组件的重用。

【问题3】

事务的基本特征包括：

原子性：一个事务中的所有操作，要么全部完成，要么全部不完成，不会结束在中间某个环节。事务在执行过程中发生错误，会被回滚到事务开始前的状态，就像这个事务从来没有执行过一样。

一致性：在事务开始之前和事务结束以后，数据的完整性限制没有被破坏。

隔离性：两个事务的执行是互不干扰的，两个事务时间不会互相影响。

持久性：在事务完成以后，该事务对数据所作的更改便持久地保存在数据库之中，并且是完全的。

EJB规范支持的两种事务控制方法为：

容器维护的事务（Container Managed Transaction，CMT）：由EJB容器根据部署描述符或EJB构件注释中指定的事务属性自动控制事务的边界，容器维护的事务是方法级的，即默认将一个方法当作一个事务执行，当方法执行的过程中发生系统级异常，容器会自动将事务回滚，从而将方法前面执行的结果恢复。

Bean维护的事务（Bean Managed Transaction，BMT）：由程序员在EJB的源代码中控制事务执行的边界，事务的边界通过Java事务接口（Java Transaction API，JTA）进行控制，Bean维护的事务可以跨越方法的边界。

问答题

某集团公司在各省均设有分公司，现欲建立全国统一的销售管理信息系统，以便总公司及时掌握各分公司的销售情况。公司成立专门的项目组进行该系统的研发工作，其中张工负责其中的数据库设计工作。张工和需求分析小组紧密合作，在设计出数据流图和数据字典的基础上，给出了数据库关系模式和相应的索引设计。同时考虑到未规范化关系模式可能引起的各类数据错误，对关系模式进行了全面的规范化处理，使所有关系模式均达到了3NF或BCNF。在项目实施过程中，应用开发小组认为该设计方案未考虑应用功能的实际需求。如果严格按照设计方案实施，会对应用系统中整体性能产生较大影响。主要的原因在于进行数据查询时，会产生大量的多表连接操作，影响性能。而设计方案中的索引设计，并不能完全满足数据查询的性能要求。应用开发小组还认为，该设计方案未考虑到信息系统中核心销售数据处理的特点：各分公司在使用该信息系统时只能操作自己分公司的销售数据，无权操作其它分公司的销售数据；只有总公司有权利操作所有销售数据，以便进行统计分析。应用开发小组要求，在数据库设计方案中，必须针对实际应用功能的实现来考虑关系模式的规范化，必要时需要采用逆规范化或解除规范化的方法来保证性能要求。【问题1】系统需要管理供应商和货物等信息，具体包括供应商姓名、地址以及货物名称、价格等，供应商可以提供0~n种货物，其公司地址也可能发生变化。请以供应商关系模式supplier(name,address,product,price)为例，解释不规范的关系模式存在哪些问题。【问题2】应用开发小组认为张工的规范化设计虽然解决了未规范化关系模式带来的问题，但实际实现功能时会造成系统性能的下降，请解释其原因。【问题3】请解释逆规范化方法，说明其优缺点。【问题4】针对该信息系统中核心销售数据处理的特点，如采用关系表水平分割的逆规范化方法，请给出具体的解决方案，并说明该方案存在的问题。

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正确答案：

本题解析：

一、试题分析本题是一个数据库设计方面的考题，考查的知识点包括规范化理论和反规范化理论（逆规范化）。规范化的基本思想是逐步消除不合适的函数依赖，使数据库中的各个关系模型达到某种程度的分离。规范化解决的主要是单个实体的质量问题，是对于问题域中原始数据展现的正规化处理。规范化理论给出了判断关系模型优劣的理论标准，帮助预测模式可能出现的问题，是数据库逻辑设计的指南和工具，具体有：（1）用数据依赖的概念分析和表示各数据项之间的关系。（2）消除E-R图中的冗余联系。若不进行规范化处理，可能产生的问题包括：数据冗余、修改异常、插入异常、删除异常。下面举例说明这些问题的具体表现形式。设有一个关系模式R（SNAME，CNAME，TNAME TADDRESS），其属性分别表示学生姓名、选修的课程名、任课教师姓名和任课教师地址。仔细分析一下，就会发现这个模式存在下列存储异常的问题：（1）数据冗余：如果某门课程有100个学生选修，那么在R的关系中就要出现100个元组，这门课程的任课教师姓名和地址也随之重复出现100次。（2）修改异常：由于上述冗余问题，当需要修改这个教师的地址时，就要修改100个元组中的地址值，否则就会出现地址值不一致的现象。（3）插入异常：如果不知道听课学生名单，这个教师的任课情况和家庭地址就无法进入数据库；否则就要在学生姓名处插入空值。（4）删除异常：如果某门课程的任课教师要更改，那么原来任课教师的地址将随之丢失。在本题中，也存在同样的问题：（1）数据冗余：关系模式中多次重复记录了同一供应商的地址。（2）插入异常：如果还未确定一个供应商有哪些货物，只是想添加一个供应商的地址信息，则会产生产品与价格均为空的记录。（3）修改异常：当修改一个供应商的地址时，需要将多条记录同时更新，若未同时更新，则数据产生不一致。（4）删除异常：当删除一个供应商的货物时，其地址信息被一并删除。数据库中的数据规范化的优点是减少了数据冗余，节约了存储空间，相应逻辑和物理的I/O次数减少，同时加快了增、删、改的速度，但是对完全规范的数据库查询，通常需要更多的连接操作，从而影响查询的速度。因此，有时为了提高某些查询或应用的性能而破坏规范规则，即反规范化（非规范化处理）。因此，题目中所说的“应用开发小组认为张工的规范化设计虽然解决了未规范化关系模式带来的问题，但实际实现功能时会造成系统性能的下降”，主要就是查询效率下降。其原因是规范化过程中对数据表进行了不断的拆分，导致一个查询需要进行多表连接，效率自然就下降了。具体来说，常见的反规范化技术包括：（1）增加冗余列增加冗余列是指在多个表中具有相同的列，它常用来在查询时避免连接操作。例如：以规范化设计的理念，学生成绩表中不需要字段“姓名”，因为“姓名”字段可以通过学号查询到，但在反规范化设计中，会将“姓名”字段加入到表中。这样查询一个学生的成绩时，不需要与学生表进行连接操作，便可得到对应的“姓名”。（2）增加派生列增加派生列指增加的列可以通过表中其它数据计算生成。它的作用是在查询时减少计算量，从而加快查询速度。例如：订单表中，有商品号、商品单价、采购数量，我们需要订单总价时，可以通过计算得到总价，所以规范化设计的理念是无须在订单表中设计“订单总价”字段。但反规范化则不这样考虑，由于订单总价在每次查询都需要计算，这样会占用系统大量资源，所以在此表中增加派生列“订单总价”以提高查询效率。（3）重新组表重新组表指如果许多用户需要查看两个表连接出来的结果数据，则把这两个表重新组成一个表来减少连接而提高性能。（4）分割表有时对表做分割可以提高性能。表分割有两种方式：水平分割：根据一列或多列数据的值把数据行放到两个独立的表中。水平分割通常在下面的情况下使用：情况1：表很大，分割后可以降低在查询时需要读的数据和索引的页数，同时也降低了索引的层数，提高查询速度。情况2：表中的数据本来就有独立性，例如表中分别记录各个地区的数据或不同时期的数据，特别是有些数据常用，而另外一些数据不常用。情况3：需要把数据存放到多个介质上。垂直分割：把主码和一些列放到一个表，然后把主码和另外的列放到另一个表中。如果一个表中某些列常用，而另外一些列不常用，则可以采用垂直分割，另外垂直分割可以使得数据行变小，一个数据页就能存放更多的数据，在查询时就会减少I/O次数。其缺点是需要管理冗余列，查询所有数据需要连接操作。 问题4要求提出水平分割方案，实际上就是把数据表按记录进行拆分，并存储于不同的位置。由于本题中数据的使用存在这样的特性——“各分公司在使用该信息系统时只能操作自己分公司的销售数据，无权操作其它分公司的销售数据；只有总公司有权利操作所有销售数据，以便进行统计分析”，所以按省，每个分公司存储自己的数据，这样能达到高效查询的目的，只是这样会让总公司的统计分析变得十分的低效。二、参考答案【问题1】（1）数据冗余：关系模式中多次重复记录了同一供应商的地址。（2）插入异常：如果还未确定一个供应商有哪些货物，只是想添加一个供应商的地址信息，则会产生产品与价格均为空的记录。（3）修改异常：当修改一个供应商的地址时，需要将多条记录同时更新，若未同时更新，则数据产生不一致。（4）删除异常：当删除一个供应商的货物时，其地址信息被一并删除。【问题2】数据库规范化的过程，实际是对数据表的不断拆分，以达到更高的规范程度。这样处理，带来的问题是：系统中大量查询不能通过单表完成，而需要将多表进行连接查询，所以表拆分得越多，查询性能也就越差。【问题3】逆规范化方法优点：提高统计、查询效率。逆规范化方法缺点：增加了数据冗余，浪费存储空间，增、删、改操作的效率降低，可能导致数据不一致，可能产生添加、修改、删除异常。【问题4】解决方案：将各省的数据存放于各省分公司。该方案主要问题在于总公司进行全国数据统计时，需要从各省服务器调取数据，效率较低。

问答题

阅读以下关于Web 应用系统负载均衡的问题，在答题纸上回答问题1至问题3。

某电子商务公司的主要业务是书籍、服装、家电和日用品的在线销售。随着公司业务发展和用户规模的不断扩大，现有的网上交易系统无法正常处理日益增大的请求流量，公司决策层决定升级其网上交易系统。在对该系统的升级方案进行设计和讨论时，公司的系统分析师王工提出采用基于高性能主机系统的方法进行系统升级，另外一位系统分析师李工则提出采用基于负载均衡集群的方法进行系统升级。公司的分析师和架构师对这两种思路进行讨论与评估，最终采纳了李工的方法。 【问题 1】（9 分）

请从系统的可用性、可伸缩性和应用特点三个方面说明公司为何没有采用王工提出的方法。

【问题 2】（8 分）

负载均衡通常分为传输层负载均衡和应用层负载均衡两类。请基于这种分类方式，说明基于 DNS 的负载均衡方法和基于 HTTP 重定向服务器的负载均衡方法分别属于哪类负载均衡方法，并用200字以内的文字说明这两种方法实现负载均衡的方式。

【问题 3】（8 分）

在确定使用基于负载均衡集群的系统升级方法后，李工给出了一个基于LVS（Linux Virtual Server）的负载均衡集群实现方案。公司的系统分析师在对现有系统进行深入分析的基础上，认为以下两个实际情况对升级方案影响较大，需要对该方案进行改进。

1. 系统需要为在线购物提供购物车功能，用来临时存放选中的产品。

2. 系统需要保证向所有的VIP 用户提供高质量的服务。

针对上述描述，首先说明每种情况分别会引入哪些与负载均衡相关的问题，并用 200字以内的文字说明针对不同的问题，应该如何改进李工的解决方案。

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正确答案：

本题解析：

试题分析本题考查的是Web应用系统设计、维护和升级的相关内容，主要考查系统负载均衡技术。

【问题1】

本问题考查Web应用系统升级时的方案选择问题。在Web应用中，服务器的处理能力和IO已经成为提供应用服务的瓶颈。由于涉及的信息量非常大，用户访问频率也高，许多基于Web的大型应用系统每秒钟需要处理下百万个甚至更多的请求。显然单台服务器有限的性能难以解决这个问题。

为了解决下述问题，采用高性能的主机系统（小型机或大型机）是可行的。但是，除了其价格昂贵、可扩展性差以外，这种主机系统在很多情况下也不能同时处理上百万个并发的请求。因为高速主机系统只是对于复杂单一任务和有限的并发处理显得高性能，而Internet中的Web应用绝大多数处理是简单任务、高强度并发处理。因此，即便有大量资金投入，采用高性能、高价格的主机系统，也不能满足Web应用的需要。

【问题2】

本问题主要考查负载均衡技术的分类和两种具体方法的掌握。负载均衡技术是集群系统中一项重要技术，可以提高集群系统的整体处理能力，也提高了系统的可靠性，最终目标是加快集群系统的响应速度，提高客户端访问的成功概率。

负载均衡通常分为传输层负载均衡和应用层负载均衡两类。基于DNS的负载均衡属于传输层负载均衡技术，其主要原理是在DNS服务器中为同一个主机名配置多个地址，在应答DNS查询时，DNS服务器对每个查询将以DNS文件中主机记录的IP地址按顺序返回不同的解析结果，将客户端的访问引导到不同的节点上去，使得不同的客户端访问不同的节点，从而达到负载均衡的目的。基于HTTP重定向服务器的负载均衡属于应用层负载均衡技术，其主要原理是服务器使用HTTP重定向指令，将一个客户端重新路山到另一个位置。服务器返回一个重定向响应，而不是返回请求的对象。客户端确认新地址然后重发请求，从而达到负载均衡的目的。

【问题3】

主要考查负载均衡技术的实际应用。在实际应用中，通常会将传输层负载均衡方法与应用层负载均衡方法结合起来使用，以提高系统整体的性能、可用性和可靠性。

题干描述中，第一种情况的描述说明系统需要提供应用会话数据支持。通常采用会话服务器（session server）机制在服务器端存放应用会话数据。但需要注意的是，应用会话数据大多数情况下是不可恢复的，因此采用支持应用会话数据容错的解决方案非常重要。

第二种情况的描述要求保证特定用户的服务质量。当数据量不断增长时，由于在会话服务器或缓存服务器，业务服务器和会话（或缓存）服务器之间可能会反复移动较大量的数据，从而无法保证服务质量。因此，通常的做法是基于应用层负载均衡器实现客户端联系（client affinity）将某个客户端的所有请求转发到相同的服务器上，使得一个用户会话的所有请求被同一服务器实例处理，从而保证服务质量。试题答案（5）【问题1】

王工提出的方案是采用高性能的主机系统实现系统升级。从可用性角度看，采用高性能的主机系统很难实现系统的冗余机制，当发生故障后会导致整个系统会失去响应能力，从而无法保证系统的高可用性；从可伸缩性角度看，采用高性能的主机系统，升级服务器的成本与获得的相应能力不成比例，整个系统的可扩展性较差；从应用特点来看，Internet中的Web应用绝大多数是简单任务、高强度的并发处理，而主机系统只是对于复杂单一任务和有限的并发处理具有高性能，不能同时处理大量的并发请求。因此，公司没有采用王工的方案。

【问题2】

基于DNS的负载均衡属于传输层负载均衡技术，其主要原理是在DNS服务器中为同一个主机名配置多个地址，在应答DNS查询时，DNS服务器对每个查询将以DNS文件中主机记录的IP地址按顺序返回不同的解析结果，将客户端的访问引导到不同的节点上去，使得不同的客户端访问不同的节点，从而达到负载均衡的目的。

基于HTTP重定向服务器的负载均衡属于应用层负载均衡技术，其主要原理是服务器使用HTTP重定向指令，将一个客户端重新路由到另一个位置。服务器返回一个重定向响应，而不是返回请求的对象。客户端确认新地址然后贡发请求，从而达到负载均衡的目的。

【问题3】

第一种情况的描述说明系统需要提供应用会话数据支持。通常采用会话服务器机制在服务器端存放应用会话数据。但需要注意的是，应用会话数据大多数情况下是不可恢复的，因此采用支持应用会话数据容错的解决方案非常重要。

第二种情况的描述要求保证特定用户的服务质量。当数据量不断增长时，由于在会话服务器或缓存服务器，业务服务器和会话（或缓存）服务器之间可能会反复移动较大量的数据，从而无法保证服务质量。因此，通常的做法是基于应用层负载均衡器实现客户端联系，将某个客户端的所有请求转发到相同的服务器，使得一个用户会话的所有请求被同一服务器实例处理，从而保证服务质量。

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