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moea_joint_essay 107年 [資訊] 資訊管理、程式設計

第 一 題

📖 題組：
為了滿足資料成長的擴充需求，傳統的商用關聯式資料庫已不敷實用，NoSQL 資料庫因而崛起，請問：（20 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

請列舉 4 類型主流 NoSQL 資料庫，並簡要說明之。（12 分）

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列出鍵值(Key-Value)、文件(Document)、欄族(Column-family)、圖學(Graph)四種 NoSQL 類型並分別解釋。

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主流 NoSQL 資料庫主要可分為以下四種型態：

  1. 鍵值資料庫 (Key-Value Store)： 資料以簡單的鍵值對 (Key-Value) 形式儲存，透過 Key 來快速讀寫 Value，查詢速度極快，但不支援複雜的查詢操作。常應用於快取 (Cache) 或 Session 儲存。代表系統：Redis、Memcached、DynamoDB。

小題 (二)

請就下列 NoSQL 資料庫特性簡要說明之：（每小題 4 分，共 8 分）
(1)增加機器就能自動擴充資料庫容量
(2)打破 Schema 欄位架構的限制

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解釋橫向擴展(Scale-out)與動態綱要(Schema-free/Schema-less)這兩個特性在NoSQL中的優勢與意義。

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(1) 增加機器就能自動擴充資料庫容量 (Scale-out 橫向擴展能力)： NoSQL 在設計之初即考量了分散式運算架構，當資料量龐大或讀寫負載增加時，不需依賴升級單一昂貴高階伺服器的硬體設備 (Scale-up 縱向擴充)，而是可以透過在叢集 (Cluster) 中加入更多廉價的伺服器節點 (Nodes) 來平滑、線性地分散資料與處理負載，達成系統擴展。同時利用資料分片 (Sharding) 及副本 (Replication) 機制，確保系統的高可用性與效能。 (2) 打破 Schema 欄位架構的限制 (Schema-free 或動態綱要)：

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