Zrozumieć APFS Nowy system plików firmy Apple

Jedną z bardziej zorientowanych na programistów zapowiedzi, która nie pojawiła się w Keynote w tegorocznym WWDC, było wprowadzenie przez Apple nowego systemu plików o nazwie Apple File System (APFS).

Obecne systemy plików używane przez firmę (HFS i HFS +) mają ponad dekadę i nigdy nie były zaprojektowane do urządzeń pamięci masowej przechowujących dane w kolejności gigabajtów.

APFS został opracowany „od zera” w celu jednolitego skalowania na wszystkich urządzeniach. Oznacza to, że od Apple Watch do komputerów Mac wszystkie urządzenia będą używać APFS jako domyślnego systemu plików w nadchodzących latach.

Jakich funkcji można się spodziewać w nowym systemie plików i jakie mają one znaczenie na poziomie użytkownika? Mamy prostą analizę głównych nowych funkcji APFS, zgodnie z zapowiedzią giganta technologicznego.

Ziarnistość znacznika czasu w nanosekundach:

Aktualnie używany system plików HFS + obsługuje dokładność sygnatur czasowych co 1 sekundę. Zasadniczo oznacza to, że sygnatury czasowe (odczyt „plik utworzony w dniu”, „ostatnia modyfikacja dnia”) w plikach w systemie HFS + są dokładne co do sekundy. Wszystko było dobrze i dobrze, gdy HFS + został pierwotnie zaprojektowany, prawie 13 lat temu, dla urządzeń pamięci masowej, które były wolne, a 1-sekundowe znaczniki czasu mogły z łatwością zarządzać atomowością systemu plików.

Jednak urządzenia pamięci masowej używane w obecnej generacji urządzeń są zdolne do operacji we / wy na poziomie nanosekund, co sprawia, że ​​nanosekundowa ziarnistość znacznika czasu jest koniecznością w nowoczesnym systemie plików.

Szyfrowanie:

Jedną z kluczowych funkcji systemu plików Apple i być może najbardziej użyteczną, nawet dla zwykłych użytkowników, jest szyfrowanie. APFS oferuje użytkownikom trzy opcje szyfrowania danych (jeśli w ogóle).

1. Niezaszyfrowane:

   Użytkownik może po prostu zrezygnować z szyfrowania swoich danych. Prawdopodobnie nie jest to najlepszy sposób obchodzenia się z plikami, jeśli masz jakieś poufne dane na swoim laptopie; w ogóle.

   Jednak dla każdego z nich, więc możesz zachować swoje pliki niezaszyfrowane.

2. Szyfrowanie jednym kluczem:

   Szyfrowanie jednym kluczem na twoim urządzeniu będzie działać tak samo, jak działa teraz FileVault na komputerze Mac. Szyfruje dane, wymagając klucza, aby uzyskać do nich dostęp.

3. Szyfrowanie wieloprzyciskowe:

   Mówiąc najprościej, szyfrowanie z wieloma kluczami jest niesamowite. Szyfrowanie wieloma kluczami w APFS pozwoli użytkownikom tworzyć wiele kluczy dla różnych plików, a nawet części plików. Tak więc cały dysk zostanie zaszyfrowany, ale możesz utworzyć dodatkowe klucze (powiedzmy w telefonie), aby ujawnić jeszcze więcej danych po odblokowaniu telefonu, zapewniając tym samym dostęp do klucza. To ekscytujący nowy dodatek do APFS, ponieważ umożliwia szyfrowanie „na plik”, więc różne pliki mogą mieć różne klucze szyfrowania.

Rzadkie pliki:

Pliki rzadkie umożliwiają przydzielenie pamięci do pliku tylko wtedy, gdy jest to potrzebne. Obsługa rzadkich plików oznacza, że ​​duży plik (powiedzmy 1 GB) zostanie przydzielony na całe 1 GB miejsca na urządzeniu magazynującym tylko wtedy, gdy rzeczywiste dane w pliku mają rozmiar 1 GB. Na przykład rozważ przypadek użycia, w którym pobierasz plik za pomocą torrenta. Plik może być dużym plikiem, powiedzmy 1 GB. W systemie plików HFS + w momencie rozpoczęcia pobierania pliku system plików przydziela 1 GB miejsca na plik, nawet jeśli rzeczywiste dane, które mogły zostać pobrane (a tym samym zapisane), mogą wynosić zaledwie jeden kilobajt.

APFS nie przydzieli jednak całego 1 GB na samym początku. Zamiast tego plikowi zostanie przydzielone miejsce na dysku w miarę wzrostu.

Migawki:

„Migawki”, jak sama nazwa wskazuje, zasadniczo pozwalają na zrobienie migawki pliku w określonym momencie, zapisując w ten sposób stan pliku i umożliwiając kontynuację jego edycji. Zmiany są śledzone przez system plików i tylko nowe dane zajmują dodatkowe miejsce. Migawki są szybsze niż typowe zapisywanie plików. Typowy zapis pliku, który zapisuje wszystkie dane pliku za każdym razem, gdy użytkownik „zapisuje” plik, zajmuje czas proporcjonalny do rozmiaru pliku.

Z drugiej strony migawka zapisuje zmiany tylko za każdym razem, gdy użytkownik „zapisuje” plik. Dzięki temu kopie zapasowe zajmują mniej miejsca na dysku niż w systemach plików nie obsługujących migawek. Oznacza to, że kopie zapasowe TimeMachine staną się szybsze, bardziej wydajne i zajmą mniej miejsca.

Udostępnianie przestrzeni:

Udostępnianie miejsca to nowa funkcja APFS, która umożliwia wielu woluminom logiczne współdzielenie miejsca w pamięci na urządzeniu magazynującym. Oznacza to, że jeśli masz dysk SSD 256 GB na komputerze Mac, APFS pozwoli ci podzielić go na partycje w taki sposób, że każda z partycji pokaże całe 256 GB (lub wybrany rozmiar) jako dostępne do użytku i będzie zwiększa lub zmniejsza rozmiar fizyczny, gdy pliki są dodawane lub usuwane z partycji.

Efektywność przestrzenna:

Wydajne przechowywanie plików na urządzeniu pamięci masowej ma ogromne znaczenie dla lepszej wydajności, a także bardziej efektywnego wykorzystania systemu plików.

APFS radzi sobie z oszczędnością miejsca przy użyciu tak zwanych „klonów”. Zasadniczo, jeśli kopiujesz plik w tym samym systemie plików, zamiast tworzyć zduplikowaną kopię danych, APFS po prostu udostępnia te same dane na dysku z nowym plikiem. Oznacza to, że wiele kopii tego samego pliku nie będzie już zajmować dodatkowego miejsca „na plik”.

Występ:

Apple dokonał pewnych „pod maską” ulepszeń w APFS, aby lepiej działał na ich urządzeniach.

APFS jest zoptymalizowany pod kątem pamięci flash. Jest to pamięć używana na każdym nowym urządzeniu Apple sprzedawanym użytkownikom i ma sens, aby ich system plików był optymalizowany zgodnie z używaną technologią pamięci masowej.

Ponadto APFS używa tak zwanego „TRIM”. TRIM to polecenie używane przez system operacyjny do informowania dysku SSD, które bloki danych nie są już używane i można je wyczyścić. TRIM pozwoli dyskowi SSD na „oznaczanie” bloków pamięci, które nie zawierają już ważnych danych, więc gdy zachodzi potrzeba zapisania nowych danych, dysk SSD może wykorzystać zaznaczone bloki. Skutkuje to większą szybkością zapisu.

Chociaż ta funkcja była dostępna w HFS +, APFS umożliwia asynchroniczne wydawanie poleceń TRIM po usunięciu plików lub odzyskaniu wolnego miejsca. Gwarantuje to, że zmiany metadanych są zapisywane w magazynie przed wykonaniem operacji usunięcia lub odzyskania.

Jeśli korzystałeś z komputera Mac, prawdopodobnie natknąłeś się na wirującą piłkę plażową, bardziej znaną jako „wirująca piłka plażowa śmierci”. Zwykle ma to miejsce, gdy system operacyjny wykonuje wiele operacji zapisu na dysku SSD. Dzięki APFS Apple sprawi, że system plików będzie traktował priorytetowo operacje, które są natychmiast widoczne dla użytkowników, w porównaniu z zadaniami w tle, które nie są widoczne.

Funkcja Kontrast między HFS + i Apple APFS

ZOBACZ RÓWNIEŻ: Jak zablokować i zabezpieczyć hasłem pliki, foldery na komputerze Mac

Podekscytowany APFS?

Wysiłki Apple zmierzające do opracowania od podstaw całkowicie nowego systemu plików wydają się dobrym pomysłem; zwłaszcza biorąc pod uwagę, że opracowują go wyłącznie dla sprzętu Apple, co oznacza, że ​​APFS prawdopodobnie spróbuje wykorzystać sprzęt w najlepszy możliwy sposób, zwłaszcza niesamowicie szybką pamięć flash na urządzeniach Apple. Powinno to być przyzwoitą poprawą w porównaniu z wieloma niuansami HFS +, gdy Apple w końcu wypuści system plików APFS pod koniec 2016 lub na początku 2017 roku.

Jesteśmy naprawdę podekscytowani APFS i tym, jak poprawi on sposób, w jaki nasze urządzenia Apple obsługują pliki i katalogi.

Co myślisz o APFS? Daj nam znać w komentarzach poniżej.