System plików Apple file system (apfs): wszystkie informacje

Podczas WWDC 2016 Apple zaskoczyło nas, wprowadzając nowy system plików o nazwie APFS (Apple File System). Ten nowy system plików zastępuje system plików HFS + (data wprowadzenia 1998), który wraz ze swoim poprzednikiem HFS (data wprowadzenia 1985) ma ponad 30 lat.

System plików Apple File System (APFS)

Idea Apple polega na tym, że ten system plików zaczyna być wdrażany z nowym systemem operacyjnym Mac OS Sierra w 2017 r. Wygląda na to, że w wersjach deweloperskich nowego systemu operacyjnego Apple jest już dołączany, choć z pewnymi ograniczeniami, Należy pamiętać, że system plików jest wciąż w fazie rozwoju.

Ten system plików będzie zawierał następujące ogólne cechy:

System plików Apple: 64-bitowe numery Inodo

APFS obsługuje 64-bitowe numery Inodo, co jest lepsze niż HFS + 32-bitowe identyfikatory plików. Co w 64-bitowym systemie operacyjnym oznacza, że ​​APFS obsługuje ponad 9 kwintillionów plików w jednym woluminie.

Extensible Block Mapper

APFS ma ekspansywny program do mapowania bloków, pozwalający na więcej miejsca na jednym urządzeniu. Podczas inicjowania bardzo dużych dysków za pomocą HFS + ten system plików był bardzo ograniczony wielkością bloku alokacji i inicjuje całą pamięć systemu plików podczas tworzenia. Zamiast tego APFS utworzy niezbędną strukturę danych w „ dynamiczny ” sposób, poprawiając w ten sposób wydajność.

Rozproszone pliki

System plików Apple będzie obsługiwał rzadkie pliki, których HFS + i HFS nie obsługują. Pliki rzadkie to rodzaj plików komputerowych, które próbują efektywniej wykorzystywać przestrzeń systemu plików. Uzyskuje się to poprzez zapisanie krótkich informacji (metadanych) reprezentujących puste bloki na dysku zamiast rzeczywistej „pustej” przestrzeni, która stanowi blok, a zatem zużywa mniej miejsca na dysku.

Ochrona przed katastrofami

APFS wykorzystuje nowatorski system metadanych o nazwie „ Kopiuj przy zapisie”, który zapewnia aktualizacje systemu plików przed katastrofami (na przykład w przypadku braku zasilania, gdy dysk twardy zapisuje lub odczytuje dane). Takie podejście zmniejsza również dodatkowe koszty, które wystąpiły w przypadku HFS +.

Rozszerzone atrybuty

System plików Apple został zaprojektowany do obsługi rozszerzonych atrybutów plików. W HFS + ta funkcja już istniała z atrybutami pliku, ale wygląda na to, że ją przeprojektowano.

Operacja TRIM

Podobnie jak HFS +, system plików Apple będzie obsługiwał operacje TRIM. W APFS operacje TRIM są wykonywane asynchronicznie, więc ponieważ plik jest usuwany lub miejsce jest zwalniane, jest ono odzyskiwane, zapewniając w ten sposób, że metadane są zmieniane tylko raz, co pozwala zachować stabilność pamięci.

Szyfrowanie

Jedną z rzeczy, które miały fundamentalne znaczenie przy projektowaniu nowego systemu plików Apple, były bezpieczeństwo i prywatność. W systemie OS X pełne szyfrowanie dysku jest dostępne w systemie OS X 10.7 Lion, a w systemie iOS szyfrowanie dotyczy każdego pojedynczego pliku z systemu iOS4. APFS łączy te dwa tryby w ujednoliconym modelu, który szyfruje metadane systemu plików. APFS obsługuje szyfrowanie natywnie. Możliwość wyboru między następującymi modelami szyfrowania w każdym woluminie:

• Nieszyfrowane. Szyfrowane za pomocą jednego klucza. Szyfrowanie wielu kluczy z kluczami dla każdego pliku i osobnym kluczem dla wrażliwych metadanych. W ten sposób zapewniamy integralność danych użytkownika, nawet w przypadku naruszenia bezpieczeństwa fizycznego.

POLECAMY, że Apple musiałoby zapłacić Qualcomm 7 miliardów USD. Szyfrowanie wykorzystuje technologię AES-XTS lub AES-CBC, w zależności od sprzętu.

Kompatybilność

• Niektóre aplikacje innych firm będą musiały zostać zaktualizowane, aby obsługiwały APFS. Woluminy sformatowane w APFS nie będą rozpoznawane w systemie OS X 10.11 El Capitan i wcześniejszych. Będziesz mógł udostępniać wolumin sformatowany przy użyciu protokołu udostępniania plików SMB.

Wraz z tymi funkcjami Apple File System doda kilka nowych funkcji lub ulepszeń:

Optymalizacja Flash / SSD

APFS zoptymalizuje pamięć Flash / SSD i może być używany z tradycyjnymi dyskami twardymi. Aby to zrobić, użyje nowego typu kopiowania po zapisie, Copy-On-Write, o którym mówiliśmy powyżej, co maksymalizuje wydajność, a jednocześnie niezawodność danych.

Wspólna przestrzeń

Nowe podejście do zajmowania miejsca na dysku twardym, związane z rzadkimi plikami.

Klonowanie plików i katalogów

Nowe podejście polegające na tym, że różne wersje plików i katalogów nie zajmują tyle miejsca w systemie plików.

Migawki

Migawka jest instancją systemu plików woluminu przeznaczoną tylko do odczytu. System operacyjny będzie mógł tworzyć migawki, aby tworzyć kopie zapasowe, dzięki którym programy takie jak Time Machine będą bardziej wydajne.

Szybkie obliczanie wielkości katalogów

Szybkie obliczanie rozmiaru katalogu pozwala APFS szybciej uzyskać całkowitą zajętą ​​przestrzeń.

Atomic Safe-Save

System plików Apple wprowadza nową transakcję o nazwie Atomic Safe-Save, która umożliwia bezpieczne zapisywanie pakietów i katalogów. Ta operacja będzie niewidoczna dla użytkownika.

Źródło