试题四（25分）

阅读以下关于数据库设计的叙述，在答题纸上回答问题1至问题3。

【说明】

某科研所正在构建一套综合科研数据管理平台，该平台需支持科研项目管理、实验数据记录、科研人员信息管理、数据存储与检索、数据分析及结果预测等功能。鉴于科研数据的多样性和处理需求的复杂性，该科研所决定采用混合数据存储架构。张博士建议对科研项目信息、科研人员档案等结构化数据采用MySQL数据库管理，而对于实验过程中的海量非结构化数据（如图像、视频、文本报告）及时间序列数据，则考虑使用Hadoop+HDFS与HBase的组合。李博士则提议，为提升高频访问数据的处理速度，如最新研究成果查询、热门实验数据检索等，应集成Redis作为缓存层。最终，科研所决定采用MySQL+HDFS+HBase+Redis的混合数据存储架构。

（1）MySQL：承担结构化数据的存储，如科研项目信息、科研人员档案等。优势在于支持ACID事务，数据一致性强，查询优化成熟。

（2）HDFS+HBase：用于存储非结构化或半结构化的大数据量数据，如实验图像、视频、文本报告等。HDFS提供高容错性的分布式存储，HBase则在此基础上提供快速的数据访问能力，支持海量数据的随机读写和实时分析。

（3）Redis：作为缓存层，存储需要快速访问的数据，如最新研究成果、高频查询的实验数据等。优势在于内存存储，访问速度快，支持多种数据结构，适合高频读写场景。

本题主要考察对混合数据库架构中各个组件的角色和优势的理解。MySQL用于存储结构化数据，具有数据一致性强和查询优化成熟的优势；HDFS+HBase用于存储非结构化或半结构化的大数据量数据，HDFS提供高容错性的分布式存储，HBase提供快速的数据访问能力；Redis作为缓存层，存储需要快速访问的数据，具有访问速度快和适合高频读写场景的优势。