APFS se používá v systémech macOS, iOS, watchOS a tvOS
APFS (Apple File System) je systém pro organizaci a strukturování dat na úložném systému. APFS původně uvolněné s macOS Sierra nahradí 30letý HFS + .
HFS + a HFS (mírně starší verze Hierarchického souborového systému) byly původně vytvořeny ve dnech disket, které byly primárním paměťovým médiem pro Mac, když točící pevné disky byly nákladnou volbou nabízenou třetími stranami.
V minulosti Apple flirtoval s nahrazením HFS +, ale APFS, který je již součástí iOS , tvOS a watchOS, je nyní výchozí systém souborů pro MacOS High Sierra a později.
APFS je optimalizováno pro dnešní a urychlující technologii ukládání
HFS + byl implementován, když byly klíče 800 kb . Současní počítače Mac nemusí používat diskety, ale otáčení pevných disků začíná vypadat stejně archaické . Díky tomu, že Apple zdůraznil ukládání dat ve všech svých produktech, systém souborů optimalizovaný pro práci s rotačními médii a inherentní latence při čekání na to, aby se disk otáčel kolem, nemá velký smysl.
Aplikace APFS je navržena z platformy SSD a dalších flash paměťových systémů. Přestože APFS je optimalizován pro to, jak funguje solid-state storage, funguje to s moderními pevnými disky.
Budoucí důkazy
APFS podporuje 64bitové inode číslo. Inode je jedinečný identifikátor, který identifikuje objekt systému souborů. Objekt systému souborů může být cokoli; soubor, složku. S 64bitovým inode může APFS obsahovat zhruba 9 objektů souborového systému Quintillion, které se otáčejí za starou hranici 2,1 miliardy.
Devět kvintilionů se může zdát jako velké číslo a můžete se oprávněně zeptat, jaké úložné zařízení bude mít dostatek prostoru pro to, aby skutečně drželo tolik objektů. Odpověď vyžaduje nahlédnout do skladových trendů. Zvažte toto: společnost Apple již začala s technologií ukládání na úrovni podnikové úrovně na produkty na úrovni spotřebitelů, jako je například Mac a její schopnost využívat ukládání do více úrovní. To bylo poprvé vidět v pohonech Fusion, které přesunuly data mezi vysoce výkonným SSD a pomalejším, ale mnohem větším pevným diskem. Často přístupná data byla uložena na rychlém SSD, zatímco méně často používané soubory byly uloženy na pevný disk.
S aplikací macOS Apple tuto koncepci rozšířil přidáním úložiště založeného na iCloud do mixu. Povolení ukládání videoklipů a televizních pořadů, které jste již sledovali, do aplikace iCloud uvolnění místního úložiště. Zatímco tento poslední příklad nevyžaduje jednotný systém číslování inode ve všech discích používaných tímto systémem ukládání do více úrovní, ukáže to obecný směr, ve kterém se může Apple pohybovat; spojit více technologií pro ukládání dat, které nejlépe vyhovují potřebám uživatele, a mít OS vidět je jako jediný souborový prostor.
Funkce APFS
APFS má řadu funkcí, které ji odlišují od starších souborových systémů.
- Klony - Klony umožňují téměř okamžité kopie souborů bez použití dalšího místa. Namísto kopírování souboru bitů z jednoho místa na druhé, klonové místo odkazují na původní soubor a sdílejí bloky dat, které jsou shodné mezi těmito dvěma soubory. Proveďte změny v jednom souboru a pouze nový blok, který se změnil, je zapsán do nového klonu, zatímco původní i klon i nadále sdílejí nezměněné bloky dat. To nejenže kopíruje a ukládá zvlášť rychle, ale také šetří potřeby úložného prostoru.
- Snapshots - APFS může vytvořit snímek svazku, který představuje časový okamžik. Snímky lze použít k usnadnění efektivních záloh, stejně jako k návratu k tomu, jak byly věci v určitém okamžiku. Snapshoty jsou ukazatele pouze pro čtení k původnímu svazku a jeho údajům. Nový snímek nepřebírá žádný skutečný prostor, než je prostor potřebný k uložení ukazatele na původní hlasitost. Po uplynutí času a změnách původního svazku se snímek aktualizuje pouze s výskytem změn.
- Šifrování - APFS podporuje silné šifrování celého disku pomocí režimů AES-XTS nebo AES-CBC. Oba soubory a metadata budou zašifrovány. Podporované šifrovací metody zahrnují:
- Jasné (bez šifrování).
- Jeden klíč.
- Více klíčů s klíči per-file jak pro data, tak pro metadata.
- Sdílení prostorů - sdílení prostoru umoľňuje ukončit předdefinované velikosti oddílů; místo toho všechny svazky sdílejí podkladový volný prostor na jednotce . Sdílení prostorů umožní, aby více disků na jednotce rostlo a dynamicky se zmenšovalo podle potřeby, aniž by bylo nutné rozdělovat.
- Copy-On-Write - Tento schéma ochrany údajů umožňuje sdílení datových struktur, pokud nedojde k žádné změně. Jakmile je požadována změna (zápis), vytvoří se nová jedinečná kopie, která zajistí, že originál zůstane neporušený. Teprve po dokončení zápisu jsou informace o souboru aktualizovány tak, aby ukazovaly na nová data.
- Atomic Safe-Save - To je podobné myšlence copy-on-write, ale vztahuje se na libovolnou operaci souboru, například přejmenování nebo přesunutí souboru nebo adresáře. Použitím přejmenování jako příkladu se soubor, který má být přejmenován, zkopíruje s novými daty (název souboru); až do dokončení kopírování je systém souborů aktualizován tak, aby odkazoval na nová data. Tím je zajištěno, že pokud z jakéhokoli důvodu, jako například selhání napájení nebo nějaký typ šifrování procesoru, zápis není dokončen, původní soubor zůstane neporušený.
- Sparse Files - Tento efektivnější způsob přidělování souborového prostoru umožňuje prostorový soubor růst pouze tehdy, když je to skutečně zapotřebí. V nestálých souborových systémech musí být souborový prostor rezervován předem, a to i v případě, že nejsou připraveny žádné údaje k uložení.