物理硬件数据库设计

Question

我必须为一个独特的环境开发一个数据库。我没有数据库设计的经验，可以使用每个人的智慧。

我的小组正在为物理硬件设计一个数据库和一个数据采集系统。我们需要一个系统来存储所有的硬件配置参数，并跟踪这些参数的变化，因为它们是由用户更改的。

设置：

• 我们有近200个探测器和大约40个与每个探测器相关的参数。在这40个参数中，我们预计在实验过程中只有少数参数会发生变化。与单个检测器相关的大多数参数都是静态的。
• 我们在定时跑步中为这个实验收集数据。在这些运行过程中，加载到硬件中的参数不能更改，尽管我们应该能够随时编辑数据库以为下一次运行做准备。目前的计划：

- The database will provide the difference between the current parameters and the parameters used during last run.
- At the start of a new run, the most recent database changes be loaded into hardware.
- The settings used for the upcoming run must be tagged with a run number and the current date and time. This is essential. I need a run-by-run history of the experimental setup.

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• 会有几个不同的客户端，它们都是读写数据库的。虽然对数据库的更改很少发生，但我不能保证这些更改不会同时发生。
• 必须是强壮的和不腐败的。实验系统的配置取决于硬件。数据库的任何故障都会阻止数据的获取，而我们的时间是昂贵的。数据库备份？

我目前的计划是使用sqlite数据库实现上述要求，但我不确定它是否能够支持我的所有需求。还有什么其他技术需要我去研究吗？有人做过类似的事吗？只要技术成熟，我愿意学习任何技术。

欢迎您提供建议和建议。

谢谢,

肖恩

更新1

数据库存取

有三个lite应用程序可以读写数据库，一个应用程序只能读取。

具有写访问权限的应用程序负责设置硬件参数的不重叠子集。具体来说，我们有一个应用程序(其中可能有多个副本)设置高压，一个应用程序设置在实验期间可能改变的其余硬件参数，另一个GUI设置其余的参数，这些参数几乎是静态的，仅对数据的正确重建是必要的。

只有读访问的程序是我们的数据分析软件。它需要访问数据库中几乎所有的参数，以便将传入的数据正确地格式化为我们可以正确分析的内容。连接到数据库的数目应该是>10。

备份

我们实验室的另一个安装程序每次运行都会转储一个xml文件。尽管我不认为xml是合适的，但我计划每次运行时都备份系统，以防万一。

Answer 1

有关设计的一些基本内容；您应该确保不从任何表中删除数据；跟踪最新的数据(可能最好使用最近更新的日期时间)；但是，当数据值发生变化时，不要删除旧的数据。启动运行时，标记与run ID一起使用的每个表(在另一列中)；这样，您就可以维护关于每个设置的完整历史记录，并且可以准确地表明在给定运行时使用的状态。

Answer 2

问问你的同事。

你没有说你在做什么样的物理，或者工作组有多大，但是在我的学科(粒子物理学)中，有一个很深的经验储存库--建立和运行这种类型的系统(我们称之为“慢速控制”和类似的)。和你一起工作的人很有可能做过这件事，或者认识一个曾经做过的人。可能有一个详细的描述，最后一次在某人的论文。

我个人和这件事没有多大关系，但我知道这一点:一个共同的特点是没有删除-无覆盖设计。您只能添加数据，永远不要删除它。这样你就有机会弄清楚在遇到麻烦时到底发生了什么。

也许我该再解释一点。虽然这是一项重要的任务，而且必须正确完成，但它与物理并没有真正的关系，所以你不能在尖顶或arXive.org上查找它。没有人写过关于中型慢速控制数据库的设计和实现的论文。但他们有时会把它写在论文里。找到指针最简单的方法就是问问实验室里的一群人。

Answer 3

从事物的声音来看，这不是一个特别大的数据库。因此，您可能可以不使用Oracle免费数据库，这将为您在日志记录(不确定这是否是一个实际的单词)和管理方面提供了极大的灵活性。

在您说“将有几个不同的客户端同时读取和写入数据库”之后，您就提到了‘非腐败’，这给我带来了一个危险的信号。您是否计划创建具有此接口的应用程序？或者你计划通过像蟾蜍这样的工具直接访问数据库？

为了维护您的数据完整性，您需要对您的权限进行严格的操作。我只允许一个人(和一个备份)拥有管理员权限，能够在GUI之外进行数据操作(这将使您的生活更轻松)。

备份？是的，绝对的！你不仅应该做每天，每周和每月备份，你应该做充分和增量。此外，经常测试备份映像以确认它们实际上是有效的。

至于数据结构，我需要更详细地说明您要存储什么以及如何访问它。但是，从你在这里的发言来看，你需要下面的表格(首先)：

Detectors
Parameters
Detector_Parameters

一些补充说明：

由于您将进行如此多的更改，我建议使用像SVN这样的版本控制来跟踪所有的DDL等等。我还建议使用布奇拉之类的工具来跟踪bug (如果需要的话)，并使用谷歌文档进行团队文档管理。

希望这能有所帮助。