概述

RAID构建器（RAID Builder）支持以虚拟模式从组件组装复杂存储设备，或编辑通过自动重建流程生成的配置；同时提供阵列原始数据分析、内容及布局可视化展示等附加功能。需注意：通过该工具构建的存储设备均为真实对象的虚拟模拟，以安全的只读模式处理，不会对原始存储设备执行任何写入操作。

启动RAID构建器的方式：

1. 通过程序主菜单“RAID”选项下的“构建RAID”（Build RAID）启动；
2. 在“存储设备导航面板”中选中已组装的复杂存储设备，通过其右键菜单的“编辑RAID配置”（Edit RAID configuration）启动。

RAID构建器窗口包含以下部分：

• （1）主内容区域
• （2）位于主内容区域上方的RAID构建器主工具栏
• （3）右侧的“虚拟RAID配置”区域
• （4）配置面板上方的RAID分析工具集
• （5）窗口底部默认打开的“快速分析”面板（含上下文关联的十六进制查看器）

1. 主内容区域（Main content area）

主内容区域列出包含RAID组件的存储设备（物理驱动器、磁盘镜像、其他RAID集等）及其属性：

• 源存储设备名称及ID；
• 组件的起始扇区；
• 组件在源存储设备上的总扇区大小。

2. 主工具栏（Main toolbar）

主工具栏提供对主内容区域中RAID组件的操作工具，包含以下按钮：

1. 添加占位符表示缺失磁盘：为降级RAID集中缺失（故障）的组件添加虚拟替代项（需当前RAID配置支持此类组装）。
2. 向上移动组件：将主内容区域中选中的组件在列表中向上移动一个位置，调整其顺序。
3. 向下移动组件：将主内容区域中选中的组件在列表中向下移动一个位置，调整其顺序。
4. 编辑组件范围：为中内容区域选中的存储设备定义RAID组件的范围（扇区偏移量及偏移量后的扇区数）；启用“应用到所有组件”（Apply to all components）时，指定的起始扇区和扇区数将应用于主内容区域中的所有存储设备。
5. 恢复为完整大小：重置主内容区域中选中存储设备的起始扇区和扇区数（恢复为默认完整大小）。
6. 移除选中组件：从主内容区域的列表中删除选中的存储设备。
7. 从文件加载配置：打开此前在UFS Explorer中保存的、含已定义RAID配置的*.urcf文件。
8. 将配置保存到文件：将RAID构建器中指定的配置保存为*.urcf文件，用于备份。
9. 构建此RAID：基于已定义的配置构建虚拟复杂存储设备；RAID构建器将自动关闭，组装后的RAID集将显示在“存储设备导航面板”中，可像独立驱动器一样操作（打开、扫描丢失数据等）。
10. 关闭RAID构建器：退出RAID构建器并返回程序主界面；需注意：若未提前保存，当前定义的配置将丢失。

3. 虚拟RAID配置（Virtual RAID configuration）

“虚拟RAID配置”区域以面板形式展示RAID属性集，点击每个属性旁的“修改值”（Change value）按钮，可从下拉列表选择或手动输入值来修改属性。

面板中的参数集因所选RAID级别而异，仅显示当前级别需指定的必要参数：

• RAID级别（RAID level）：复杂存储设备使用的数据分布方案类型。
• 校验分布（Parity distribution）：在阵列组件间分配校验信息的算法类型（适用于RAID 5、RAID 6）。
• 条带大小（Stripe size）：单个数据块/条带的大小（除RAID 1、JBOD外的所有级别适用）。
• 校验延迟（Parity delay）：单个校验块包含的条带数（适用于部分采用延迟校验的控制器实现的RAID 5、RAID 6）。
• RAID别名（RAID alias）：在UFS Explorer中为组装的复杂存储设备分配的名称（显示在“存储设备导航面板”中）。
• 异步I/O（Asynchronous I/O）：启用并行数据访问模式，以提升大条带大小RAID集对大型请求的性能（除RAID 1、JBOD外的所有级别适用）。
• 自适应重建（Adaptive reconstruction）：自定义RAID 1自适应重建方法的可能性。
• 数据轮换（Data rotation）：在RAID 1E组件间分配镜像块的算法类型（镜像、交错）。
• 轮换偏移值（Rotation shift value）：数据/校验轮换的指定偏移量（适用于RAID 5、RAID 6）。
• 数据分布算法（Data distribution algorithm）：使用通过RAID定义语言（RAID Definition Language）外部指定的自定义数据分布算法。
• LUN：多LUN Drobo设备上的LUN编号（适用于Drobo BeyondRAID）。

当RAID级别设为RAID 6时，将额外显示用于配置降级/双重降级阵列恢复（如校验获取方式）的区域：

• Q条带算法（Q-stripe algorithm）：计算阵列中Q校验块的算法。
• P和Q顺序（P and Q order）：P校验块和Q校验块的写入顺序。
• 驱动器编号（Drives numbering）：计算Q条带时的驱动器编号顺序（对称、非对称，包含/排除P和Q）。
• 伽罗瓦域乘法类型（GF multiplication type）：里德-所罗门码（Reed-Solomon）计算Q条带时使用的乘法类型。
• 里德-所罗门码索引（Reed-Solomon code indexes）：通过里德-所罗门方法计算Q条带时的乘数计算方式。

4. RAID分析工具集（RAID analysis toolkit）

该工具集提供辅助功能，便于验证正在组装的阵列一致性及所选RAID配置的正确性，包含以下工具：

1. 磁盘数据报告（Disk data reports）：为每个可读取组件生成动态熵报告（直方图），辅助确定RAID中驱动器的正确顺序；可调整组件顺序使高数据密度片段与所选RAID方案的网格模式匹配，支持配置直方图的X轴比例、Y轴比例、Y轴偏移，对直方图值应用西格玛平滑，选择自定义直方图颜色；报告与十六进制查看器同步，可直接导航到对应的十六进制位置。

2. RAID网格模式（RAID grid pattern）：以网格形式展示RAID模式，直观呈现数据/校验在阵列组件间的分布方案（含校验延迟、轮换偏移等）；可在条带间导航或切换到十六进制查看器中的对应位置。

3. 十六进制查看器模式（Hexadecimal viewer mode）：十六进制查看器与主内容区域自动同步；选中组件时，其原始内容将显示在十六进制查看器面板中，便于分析磁盘数据并直观确认驱动器顺序；切换到其他组件时，软件将显示该组件相同位置的内容；十六进制查看器支持按RAID指定的条带大小进行“制表符跳转”；更多关于十六进制查看器的使用方法，可参考对应章节。

4. 数据可视化（Data visualization）：以可视化方式展示RAID数据内容，可标记磁盘上的各类结构（如MFT、MBR）；该功能与十六进制查看器同步，可通过结构签名搜索所需结构；校验值检查及缺失数据重建（适用时）将自动执行。

5. “快速分析”面板（Quick analysis pane）

面板内容由RAID分析工具集中当前激活的工具决定，默认激活的分析工具为十六进制查看器。

自动RAID重建（Automated RAID reconstruction）

若UFS Explorer软件设置中启用“检测已知RAID”（Detect known RAID）选项，且有足够信息确定正确参数，部分RAID配置可被软件自动识别并组装。重建存储设备所需的驱动器数量取决于RAID布局，连接必要驱动器后，只需使用程序主菜单的“刷新”（Refresh）选项即可触发自动重建。

重建成功后，组装的复杂存储设备将显示在“存储设备导航面板”中；可通过存储设备右键菜单的“编辑RAID配置”验证组件顺序及阵列的其他属性。

若RAID配置严重损坏或存在其他问题，程序可能无法自动组装RAID，但仍可通过手动模式（定义组件列表、组件顺序、RAID级别及其他适用参数）构建RAID。

手动RAID定义（Manual RAID definition）

UFS Explorer支持以虚拟模式组装任何受支持的RAID配置，以便后续访问其内容或恢复丢失数据。手动定义RAID的流程如下：

1. 启动RAID构建器；
2. 向RAID构建器主内容区域的列表中添加RAID组件；
3. 为不可用组件插入占位符（需当前RAID级别支持且软件兼容）；
4. 调整组件的准确顺序；
5. 在“虚拟RAID配置”区域设置RAID参数；
6. 以虚拟模式组装阵列各部分。

程序主窗口“存储设备导航面板”中打开的任何存储设备（包括驱动器、逻辑卷、磁盘镜像、虚拟磁盘及其他复杂存储设备）均可作为RAID组件。

启动RAID构建器后，“存储设备导航面板”中项目的默认行为会改变：激活任意存储设备时，该设备将作为RAID组件添加到RAID构建器的主内容区域，而非在资源管理器/分区管理器中打开。

每个存储设备的右键菜单中还会新增“添加到RAID”（Add to RAID）选项。

若添加了错误组件，可在RAID构建器主内容区域选中该组件，点击工具栏的“移除选中组件”按钮或右键菜单中的对应选项删除。

对于降级阵列，需为每个缺失组件添加虚拟磁盘占位符才能正确构建RAID，可通过RAID构建器工具栏的“添加占位符表示缺失磁盘”按钮实现。

如需编辑存储组件顺序，可在主内容区域选中项目，通过“向上移动组件”和“向下移动组件”按钮设置其正确顺序。

若RAID组件大小不正确，或需调整其在源存储设备上的起始位置，可使用RAID构建器工具栏的“编辑组件范围”按钮或右键菜单的对应选项；如需重置指定范围，可使用“恢复为完整大小”功能。

不同RAID布局使用不同设置，“虚拟RAID配置”区域会适配所选RAID级别，仅允许指定当前级别所需的RAID参数。

RAID 6有额外的校验分布算法相关参数面板，仅当RAID包含缺失（故障）驱动器且需重建时，才需设置这些参数。

可通过多种渠道获取RAID的正确参数（RAID卡BIOS信息、配置文件、磁盘结构、设备文档等）；若RAID类型或其他设置选择错误，将无法恢复完整数据。

基于已定义的配置组装阵列时，点击RAID构建器工具栏的“构建此RAID”按钮即可。

RAID重建成功后，阵列将作为新存储设备添加到“存储设备导航面板”中，可对其执行所有适用于其他存储类型的操作（包括将其作为另一RAID的组件）；若UFS Explorer在该RAID上检测到有效文件系统，“已连接存储设备”树形结构中会显示该RAID的子节点（分区项目）。

保存RAID配置（Saving RAID configurations）

在组装RAID前，可通过RAID构建器主工具栏的“将配置保存到文件”工具保存RAID配置。

如需保存已组装的RAID配置，在“存储设备导航面板”中选中对应的复杂存储设备，使用右键菜单的“保存RAID配置”（Save RAID configuration）选项即可。

后续可通过UFS Explorer主菜单“打开”选项下的“镜像文件或虚拟磁盘”子项，从创建的*.urcf文件中加载该配置。

修正RAID配置（Correcting RAID configurations）

UFS Explorer中组装的错误RAID配置不会影响设备的“真实”设置，但无法从该RAID集中恢复数据。需构建参数正确的RAID才能成功恢复数据，且可进行任意次数的RAID重建尝试（软件不会修改源磁盘上的任何数据）。

修正步骤：在存储设备右键菜单中选择“编辑RAID配置”，RAID构建器将重新启动并加载该项目；完成必要调整后，使用RAID构建器主工具栏的“构建此RAID”功能即可。

嵌套RAID级别（Nested RAID levels）

RAID构建器支持组装不同配置的嵌套（混合）RAID集，但需对层级结构中的每个级别分别执行重建流程，且需按“从下到上”的顺序组装：

1. 首先，按“手动RAID定义”章节所述，构建构成最低级（由第一个数字标识）的每个RAID单元；

2. 组装完最低级的所有阵列后，重新启动RAID构建器，使用每个已获取RAID集上挂载的卷创建新阵列；最终RAID的类型由所用RAID级别中的第二个数字标识。

复合卷与非标准RAID级别（Composite volumes and non-standard RAID levels）

UFS Explorer支持处理由各类卷管理器及其他特定方案创建的虚拟存储设备，包括Windows动态磁盘与存储空间（Storage Spaces）、Apple软件RAID与基于APFS的融合驱动器（Fusion Drive）、Linux mdadm RAID与LVM。

软件可自动将物理组件或组件磁盘镜像识别为复合卷的一部分，并进行相应组装；组装结果将以带特定标识的复杂存储设备形式显示在“存储设备导航面板”中。

可通过存储设备右键菜单的“编辑RAID配置”检查其组件顺序或其他属性。

若元数据损坏或存在其他问题，软件可能无法自动组装复合卷，但仍可按“手动RAID定义”章节所述手动定义其参数。

自定义RAID配置

若需应用自定义RAID配置，需创建一个文本文件（ASCII格式或带格式标记的UTF-8/UTF-16格式），文件中包含RAID配置指令。RAID通过stripes命令配置，该命令需传入“条带大小”（stripe size）和“模式长度”（pattern length）两个参数。

命令块用于描述存储组件及其顺序，格式规则如下：

• 逗号（,）：分隔同一行的组件；
• 分号（;）：开始描述下一行的组件；
• 可选参数：可给组件定义行“偏移”（bias）；
• 格式特性：定义不区分换行，允许添加块注释（/…/）。

配置文件加载步骤

1. 在“虚拟RAID配置”（Virtual RAID configuration）区域，从“RAID级别”（RAID level）参数旁的下拉列表中选择“自定义数据分布算法”（Custom data distribution algorithm）；
2. 点击“数据分布算法”（Data distribution algorithm）属性旁的“修改值”（Change value）按钮；
3. 配置导入成功后，软件会弹出确认对话框，若配置无误，点击“确定”（OK）接受；
4. 最后点击RAID构建器（RAID Builder）主工具栏的“构建此RAID”（Build this RAID）按钮，完成RAID组装。

配置示例与语法解析

基础示例：4驱动器RAID 5（左对称，64KB条带）

带换行格式：

stripes(128,4) {
1,2,3;
4,1,2;
3,4,1;
2,3,4;
}

无换行格式：

stripes(128,4) {1,2,3;4,1,2;3,4,1;2,3,4;}

语法解析：

• stripes(128,4)：定义配置参数——条带大小为128个扇区（64KB，1扇区=512字节），模式长度为4个条带；
• {...}内的枚举：表示组件的序号；
• 分号（;）：标识新的模式行。

含偏移参数的等效写法

上述RAID 5配置也可通过“偏移（bias）参数”实现，格式如下：

stripes(128,4) {1,2,3,4(1),1(1),2(1),3(2),4(2),1(3),2(4),3(4),4(4)}

函数表达式（用于数据重建）

组件位置除填写序号外，还可指定函数表达式，支持三种类型：“通过校验重建”“通过里德-所罗门码重建”“校验与里德-所罗门码组合重建”。

1. 校验重建（Parity）

格式：P{组件序号列表}
说明：P表示校验函数，大括号内为用于计算校验的组件序号。
示例：P{1,2,3}（通过组件1、2、3计算校验）。

2. 里德-所罗门码重建（Reed-Solomon）

格式：Q(磁盘序号, 索引类型, 缺失磁盘索引){磁盘序号与索引列表（分号分隔）}
说明：

• Q表示里德-所罗门码函数；
• 括号内参数：磁盘序号（Q条带位置）、索引类型（g=伽罗瓦域中索引的2次幂，i=普通索引）、缺失磁盘索引；
• 大括号内：用于计算里德-所罗门码的“磁盘序号+磁盘索引”（分号分隔）。
  示例：Q(5,g,4){1,2,3;1,2;3}。

3. 校验与里德-所罗门码组合重建（Parity and Reed-Solomon）

格式：PQ(磁盘序号P, 磁盘序号Q, 索引类型, 待重建磁盘索引1, 待重建磁盘索引2){磁盘序号与索引列表（分号分隔）}
说明：

• PQ表示组合计算函数；
• 括号内参数：P条带磁盘序号、Q条带磁盘序号、索引类型、两个待重建磁盘的索引；
• 大括号内：用于计算里德-所罗门码的“磁盘序号+磁盘索引”（分号分隔）。
  示例：PQ(6,7,i,4,5) {1,2,3;1,2,3}。

含重建逻辑的RAID配置示例

示例a：4驱动器RAID 5（缺失驱动器3）

stripes(128,4) {
1,2,P{1,2,3};  // 用组件1、2计算校验，替代缺失的组件3
3,1,2;
P{1,2,3},3,1;  // 用校验替代缺失的组件3
2,P{1,2,3},3;  // 用校验替代缺失的组件3
}

示例b：5驱动器RAID 6（缺失驱动器3，冗余顺序：P→Q）

stripes(128,5) {
1,2,P{1,2,3,4};  // 用组件1-4计算P校验
4,1,2;
3,4,1;
P{1,3,4},3,4;    // 用组件1、3、4计算P校验
2,P{2,3,4},3;    // 用组件2-4计算P校验
}

示例c：5驱动器RAID 6（缺失驱动器3、5，冗余顺序：P→Q）

stripes(128,5) {
1,2,P{1,2,3,4};  // P校验（组件1-4）
Q(3,g,1){1,2;2,3},1,2;  // Q校验（里德-所罗门码）
3,P{1,2,3},1;    // P校验（组件1-3）
PQ{1,2,g,1,3}{3;2},3,PQ{1,2,g,3,1}{3;2};  // PQ组合校验
2,Q(1,g,2){2,3;1,3},3;  // Q校验（里德-所罗门码）
}

含“校验延迟”的配置（用repeat函数）

若RAID存在“校验延迟”（parity delay），可通过repeat函数对整列（含函数表达式）设置循环，格式如下：

示例：4驱动器RAID 5（左非对称，16KB条带，16个条带的校验延迟）

stripes(32,64) {  // 条带大小32扇区=16KB，模式长度64
repeat(16){1,2,3};  // 循环16次：用组件1-3
repeat(16){1,2,4};  // 循环16次：用组件1-2、4
repeat(16){1,3,4};  // 循环16次：用组件1、3-4
repeat(16){2,3,4};  // 循环16次：用组件2-4
}

磁盘（组件）指定（drives章节）

drives章节为可选配置：

• 若不指定：RAID构建器将使用已定义的组件；
• 若指定：该章节中的组件列表将替换RAID构建器主内容区域的原有列表。

支持的组件类型

组件类型	说明	格式
disk	物理驱动器	disk(标识信息, 起始偏移, 使用大小)（后两个参数可选）
image	磁盘镜像文件	image(文件路径, 起始偏移, 使用大小)（后两个参数可选）
span	预定义的跨度组件	span(跨度名称, 起始偏移, 使用大小)（后两个参数可选）

组件标识信息规则

• Windows系统：物理驱动器用“驱动器序号”；
• macOS、Linux等系统：物理驱动器用“块设备完整路径”；
• 磁盘镜像：用“镜像文件完整路径”；
• 跨度卷：用“跨度标识名称”。

示例1：基础drives配置

disk(1,2048,233432);  // 物理驱动器1，起始偏移2048扇区，使用大小233432扇区
image(C:/image1.img,0,4096);  // 镜像文件，起始偏移0，使用大小4096扇区
image(C:/image2.img);  // 镜像文件，默认使用完整大小
span(myspan01,0,40960);  // 跨度组件myspan01，起始偏移0，使用大小40960扇区

示例2：完整HP RAID配置（4驱动器RAID 5）

drives {  // 指定4个物理驱动器，起始偏移均为1088扇区
disk(1,1088);
disk(2,1088);
disk(3,1088);
disk(4,1088);
}
stripes(32,64) {  // 条带大小32扇区=16KB，模式长度64
repeat(16){1,2,3};
repeat(16){1,2,4};
repeat(16){1,3,4};
repeat(16){2,3,4};
}

仅含drives章节的作用

若配置文件仅包含drives章节，仅会将组件加载到RAID构建器中，不定义任何RAID配置。

跨度（SPAN）定义（defspan章节）

可通过defspan章节定义跨度（span），且需在作为组件使用前定义，格式如下：

基础格式

defspan(跨度名称){组件枚举}
说明：枚举内容与drives章节支持的组件类型一致（含其他跨度）。

示例1：基础跨度定义

defspan("myspan01") {
disk(1,2048,233432);  // 物理驱动器
image("C:/image1.img",0,4096);  // 镜像文件
image("C:/image2.img");  // 镜像文件（完整大小）
span("myspan00",0,40960);  // 引用其他跨度
}

示例2：通过RDL加载简单跨度

defspan("images") {  // 定义跨度“images”，包含3个镜像文件
image("C:/image1.img");
image("C:/image2.img");
image("C:/image3.img");
}
drives {
span("images");  // 在drives中引用跨度“images”
}
stripes(1,1) {1}  // 基础RAID配置（模式长度1，条带大小1）