Pochopenie APFS: Nový systém súborov od spoločnosti Apple

• 2019

Jedným z viac oznámenia orientovaných na vývojárov, ktoré neuskutočnili Keynote v tohtoročnom WWDC, bola spoločnosť Apple predstavila nový súborový systém s názvom Apple File System (APFS).

Súčasné systémy súborov, ktoré spoločnosť používa (HFS a HFS +), sú staršie ako desať rokov a nikdy neboli skutočne navrhnuté pre ukladacie zariadenia, ktoré ukladajú údaje v poradí gigabajtov.

APFS bol vyvinutý "od začiatku", aby sa mohol rovnomerne rozlíšiť vo všetkých zariadeniach. To znamená, že z Apple Watch na Mac, všetky zariadenia budú používať APFS ako ich predvolený súborový systém v nadchádzajúcich rokoch.

Aké funkcie môžete očakávať v novom systéme súborov a aké dôležité sú na používateľskej úrovni? Máme jednoduchú analýzu hlavných nových funkcií v APFS, ako to oznámil tech gigant.

Granulačná časová značka nanosekundy:

Aktuálne používaný súborový systém HFS + má podporu granularity časovej pečiatky 1 sekundy. To v podstate znamená, že časové značky (čítané "súbor vytvorený na", "naposledy modifikovaný na") v súboroch v systéme HFS + sú presné na sekundu. Toto všetko bolo dobré a dobré, keď bol HFS + pôvodne navrhnutý už takmer 13 rokov, pre pomôcky na ukladanie dát, ktoré boli pomalé a 1 sekundové časové pečiatky mohli ľahko spravovať atómovú štruktúru súborového systému.

Zariadenia na ukladanie dát, ktoré sa používajú v súčasnej generácii zariadení, sú schopné I / O operácie na úrovni nanosekúnd, čo spôsobuje, že granulačnosť časových pečiatok nanosekúnd je nevyhnutná v modernom systéme súborov.

šifrovanie:

Jedným z kľúčových funkcií v systéme súborov Apple, a možno aj najužitočnejšie, a to aj pre užívateľov bez elektrickej energie, je šifrovanie. APFS ponúka používateľom tri možnosti, ako (ak vôbec) šifrovať svoje údaje.

1. nešifrované:

   Používateľ si môže jednoducho zvoliť, aby svoje údaje šifroval vôbec. To pravdepodobne nie je najlepší spôsob, ako ísť o vaše súbory, ak máte na svojom notebooku citlivé údaje; vôbec.

   Avšak, každý z nich je vlastný, takže môžete mať svoje súbory nezašifrované.

2. Šifrovanie s jedným kľúčom:

   Šifrovanie s jedným kľúčom na vašom zariadení bude fungovať rovnako ako v systéme Mac práve v systéme FileVault. Bude šifrovať vaše dáta, ktoré vyžadujú prístupový kľúč.

3. Šifrovanie viacerými kľúčmi:

   Jednoducho povedané, multi-key šifrovanie je úžasné. Šifrovanie pomocou viacerých kľúčov v systéme APFS umožní používateľom vytvárať viaceré kľúče pre rôzne súbory alebo dokonca časti súborov. Takže celý disk bude zašifrovaný, ale môžete vytvoriť ďalšie kľúče (napríklad v telefóne), aby ste odhalili ešte viac dát, keď sa váš telefón odomkne, čím vám umožní prístup k kľúču. Toto je vzrušujúci nový prírastok k APFS, pretože umožní šifrovanie na základe "jedného súboru", takže rôzne súbory môžu mať rôzne šifrovacie kľúče.

Riadne súbory:

Rozptýlené súbory umožňujú pridelenie pamäte súboru iba v prípade potreby. Podpora riedkych súborov znamená, že veľký súbor (napríklad 1 GB) bude pridelený iba celému 1 GB priestoru na úložnom zariadení, ak sú skutočné dáta v súbore veľkosti 1 GB. Zvážte napríklad prípad používania, keď sťahujete súbor pomocou torrentu. Súbor môže byť veľký súbor, napríklad 1 GB. V súborovom systéme HFS +, v okamihu spustenia súboru, súborový systém alokuje 1 GB priestoru do súboru, a to aj vtedy, ak skutočné dáta, ktoré boli stiahnuté (a teda uložené), môžu byť len tak malé ako jeden kilobajt.

ApFS však na začiatku neprideľuje celú 1GB priamo. Namiesto toho bude tomuto súboru pridelený diskový priestor pri jeho raste.

snímky:

"Snapshoty", ako to naznačuje názov, v podstate vám umožňujú urobiť snímku súboru v určitom okamihu, a tak uložiť stav súboru a umožniť vám pokračovať v jeho úprave. Zmeny sú sledované systémom súborov a iba nové údaje zaberajú ďalší priestor. Snapshoty sú rýchlejšie ako bežné ukladanie súborov. Typické ukladanie súborov, ktoré ukladajú celé dáta súboru zakaždým, keď užívateľ "uloží" súbor, trvá čas úmerný veľkosti súboru.

Snapshot, na druhej strane, ukladá zmeny vždy, keď užívateľ uloží súbor. To umožňuje zálohovať používanie menšieho miesta na disku než na podporných súborových systémoch, ktoré nepodporujú snímky. To znamená, že zálohovanie aplikácie TimeMachine sa stane rýchlejšou, účinnejšou a zaberá menej miesta.

Zdieľanie miesta:

Zdieľanie priestoru je nová funkcia v systéme APFS, ktorá umožní viacerým zväzkovam logicky zdieľať pamäťový priestor na pamäťovom zariadení. Čo to znamená, že máte na svojom počítači Mac 256 GB SSD, APFS vám umožní rozdeliť tak, že každá z oblastí bude zobrazovať celú 256 GB (alebo veľkosť, ktorú si vyberiete) ako dostupné pre použitie. rozbaliť alebo zmenšiť fyzickú veľkosť pri pridávaní alebo odstraňovaní súborov z oddielov.

Účinnosť priestoru:

Účinné ukladanie súborov na pamäťové zariadenie je mimoriadne dôležité pre lepší výkon a efektívnejšie využitie súborového systému.

APFS zvládne efektivitu priestoru pomocou takzvaných "klonov". V podstate, ak skopírujete súbor v rámci rovnakého súborového systému, miesto vytvorenia duplicitnej kópie dát APFS jednoducho zdieľa rovnaké dáta na disku s novým súborom. To znamená, že viac kópií toho istého súboru už nebude používať ďalšie miesto "per-file".

výkon:

Spoločnosť Apple urobila niektoré zlepšenia v APFS, aby mohla fungovať lepšie na svojich zariadeniach.

APFS je optimalizovaný pre ukladanie Flash. Toto je úložisko používané na každom novom zariadení Apple, ktoré sa predáva používateľom, a je rozumné, aby bol ich systém súborov optimalizovaný podľa technológie skladovania, ktorú používajú.

APFS tiež používa tzv. TRIM. TRIM je príkaz používaný operačným systémom na informovanie SSD, ktoré bloky údajov sa už nepoužívajú a môžu byť vymazané. TRIM umožní SSD "označiť" bloky pamäte, ktoré už neobsahujú platné údaje, takže keď je potrebné nové dáta zapisovať, SSD môže použiť označené bloky. Výsledkom je vyššia rýchlosť zápisu.

Hoci táto funkcia bola k dispozícii v systéme HFS +, APFS umožňuje príkazy TRIM, ktoré sa vydávajú asynchrónne, keď sú súbory vymazané alebo je obnovený voľný priestor. Tým sa zabezpečí, aby sa zmeny metadát zapísali do úložiska pred vykonaním operácií na vymazanie alebo obnovenie.

Ak ste použili Mac, je pravdepodobné, že ste narazili na točivú plážovú guľu, všeobecnejšie známu ako "spinning beachball death". Toto sa zvyčajne vyskytuje, keď operačný systém OS vykonáva viaceré operácie zápisu na jednotke SSD. Vďaka APFS spoločnosť Apple vytvorí súborový systém, ktorý uprednostní operácie, ktoré sú okamžite viditeľné pre používateľov, v porovnaní s úlohami na pozadí, ktoré nie sú viditeľné.

Funkcia Kontrast medzi HFS + a Apple APFS

Nadšení nad APFS?

Apple úsilie smerom k vývoju úplne nového súborového systému od začiatku znie ako dobrý nápad; najmä vzhľadom na to, že ich vyvíjajú len na hardvér spoločnosti Apple, čo znamená, že APFS sa pravdepodobne pokúsi o čo najlepšie používanie hardvéru, hlavne rýchlo sa ukladajúci flash pamäť na zariadeniach Apple. Toto by malo byť slušné zlepšenie od mnohých nuans HFS +, keď Apple konečne uvoľní súborový systém APFS koncom roka 2016 alebo začiatkom roku 2017.

Sme naozaj nadšení z APFS a ako to zlepší spôsob, akým naše zariadenia Apple spracovávajú súbory a adresáre.

Čo si myslíte o APFS? Dajte nám vedieť v komentároch nižšie.