APFS (Apple File System) е система за организиране и структуриране на данни на система за съхранение. APFS първоначално пуснат с MacOS Sierra замества 30-годишния HFS +.
HFS + и HFS (малко по-ранна версия на йерархичната файлова система) първоначално бяха създадени още през дните на флопи дискове, които бяха основната среда за съхранение на Mac, когато въртящите се твърди дискове бяха скъпа опция, предлагана от трети страни.
В миналото Apple е флиртува с подмяната на HFS +, но APFS, която вече е включена в iOS, tvOS и watchOS, сега е файловата система по подразбиране за MacOS High Sierra и по-късно.
APFS е оптимизирана за днешната и утрешната технология за съхранение
HFS + беше внедрен, когато 800 кБ дискети бяха цар. Текущите Mac може да не използват флопи, но въртящите се твърди дискове започват да изглеждат също толкова архаични. С наблегнато на флаш базирано съхранение във всичките си продукти, Apple създава файлова система, оптимизирана за работа с ротационни носители, а присъщата латентност в очакване на завъртане на диск просто не прави много смисъл.
APFS е проектиран от SSD и други флаш-базирани системи за съхранение. Въпреки че APFS е оптимизиран за това как функционира съхранението в твърдо състояние, то се представя добре с модерните твърди дискове.
Бъдещо доказателство
APFS поддържа 64-битово индово число. Инодът е уникален идентификатор, който идентифицира обект на файловата система. Файлът на файловата система може да бъде всичко; файл, папка. С 64-битов инод, APFS може да задържа около 9 обекта на файловата система quintillion, които се изстрелват над старата граница от 2,1 милиарда.
Деветте quintillion могат да изглеждат като доста голям брой и може би е основателно да попитате кое устройство за съхранение ще има достатъчно място, за да задържа в действителност толкова много обекти. Отговорът изисква поглед върху тенденциите за съхранение. Помислете за това: Apple вече е започнал да премества технологията за съхранение на корпоративно ниво на продукти на ниво потребител, като Mac и способността й да използва диференцирано хранилище. Това се забелязва за първи път при Fusion устройства, които преместват данни между SSD с висока производителност и по-бавен, но много по-голям твърд диск. Често достъпните данни се съхраняват на бързия SSD, докато файловете, използвани по-рядко, се съхраняват на твърдия диск.
С MacOS, Apple разшири тази концепция, като добави iCloud-базирано хранилище към микса. Допускане на филми и телевизионни предавания, които вече сте гледали, за да бъдат съхранени в iCloud, освобождавайки местното хранилище. Докато този последен пример не изисква унифицирана система за номериране на идоди във всички дискове, които се използват от тази система за диференциално съхранение, тя показва обща посока, в която може да се движи Apple; да обедини множество технологии за съхранение, които най-добре отговарят на нуждите на потребителя и да имат операционната система да ги виждат като едно файлово пространство.
Функции на APFS
APFS има редица функции, които го отличават от по-старите файлови системи.
- Клони - Клоновете позволяват почти моментални копия на файлове, без да се използва допълнително пространство. Вместо да копират файловете по бита на едно място от друго, клонингите вместо това се позовават на оригиналния файл, споделяйки блоковете данни, които са идентични между двата файла. Направете промени в един файл и само блокът от променени данни се записва в новия клонинг, докато оригиналът и клоновете продължават да споделят непроменени блокове от данни. Това не само прави копирането на файлове и спестява особено бързо, но и спестява нуждите от пространство за съхранение.
- Snapshots - APFS може да създаде моментна снимка, която представлява момент от време. Снимките могат да се използват за улесняване на ефективните архиви, както и да ви позволят да се върнете към това как нещата са били в даден момент от времето. Снимките са само указатели само за четене на оригиналния обем и неговите данни. Нова снимка не заема никакво реално пространство, различно от пространството, необходимо за запаметяване на показалеца към оригиналния обем. С течение на времето и промени в оригиналния том, моментната снимка се актуализира само с настъпилите промени.
- Шифроване - APFS поддържа силно пълно криптиране на диска, използвайки AES-XTS или AES-CBC режими. И двата файла и метаданните ще бъдат шифровани. Поддържаните методи за шифроване включват:
- Ясно (без шифроване).
- Single-ключ.
- Многофункционални клавиши с ключове за файлове както за данните, така и за метаданните.
- Споделяне на пространство - Споделянето на пространство слага край на предварително зададените размери на дяловете; вместо това, всички томове споделят основното свободно място на устройство. Споделянето на пространството ще позволи на множество томове на диск да се развиват и свиват динамично, ако е необходимо, без да е необходимо да се преразпределят.
- Copy-On-Write - Тази схема за защита на данните позволява споделянето на структури от данни, стига да не се правят промени. След като се поиска промяна (запис), се прави ново уникално копие, което гарантира, че оригиналът е останал непокътнат. Едва след завършване на записването информацията за файла се актуализира, за да посочи новите данни.
- Atomic Safe-Save - Това е подобно на идеята за copy-on-write, но се отнася за всяка операция на файл, като например преименуване или преместване на файл или директория. Като преименуваме като пример, файлът, който предстои да бъде преименуван, се копира с новите данни (името на файла); докато процесът на копиране не бъде завършен, системата за файлове се актуализира, за да посочи новите данни. Това гарантира, че ако по някаква причина, като например прекъсване на захранването или някакъв вид разместване на процесора, записът не е завършен, оригиналът остава непокътнат.
- Сложни файлове - Този по-ефективен начин за разпределение на файловото пространство позволява на файловото пространство да расте само когато действително е необходимо. В файловите системи, които не са рядкости, файловото пространство трябва да бъде резервирано предварително, дори когато няма готови за съхранение данни.
