Forstå APFS: Det nye filsystem fra Apple

• 2019

En af de mere udviklerorienterede meddelelser, der ikke lavede Keynote i årets WWDC, var, at Apple introducerede et nyt filsystem, der blev døbt Apple File System (APFS).

De nuværende filsystemer, der bruges af virksomheden (HFS og HFS +), er mere end et årti gammel og blev aldrig rigtig designet til lagringsenheder, der lagrede data i rækkefølge af Gigabyte.

APFS er blevet udviklet "fra-ridse" til skalering ensartet på tværs af alle deres enheder. Dette betyder, at alle enheder fra Apple Watch til Mac bruger APFS som deres standard filsystem i de kommende år.

Hvilke funktioner kan du forvente i det nye filsystem, og hvordan har de betydning på et brugerniveau? Vi har en simpel analyse af de store nye funktioner i APFS som annonceret af tech giant.

Nanosekund Timestamp Granularitet:

Det aktuelt anvendte HFS + -filsystem har understøttelse for 1 sekund timestampgranularitet. Dette betyder stort set, at tidsstemplerne (læs "fil oprettet på", "sidst ændret på") på dine filer i et HFS + -system er nøjagtige til et sekund. Det var alt godt og godt, da HFS + oprindelig blev designet, næsten 13 år tilbage, til lagringsenheder, der var langsomme og 1 sekunders tidsstempler, kunne nemt styre filsystemets atomitet.

Lagringsenhederne, der anvendes i den nuværende generation af enheder, kan imidlertid i / O-operationer på nanosekundsniveau, hvilket gør nanosekund timestampgranularitet til en nødvendighed i et moderne filsystem.

Kryptering:

En af nøglefunktionerne i Apple File System, og måske den mest nyttige, selv for brugere uden strømforbrug, er kryptering. APFS tilbyder brugere tre muligheder for, hvordan man (hvis overhovedet) kan kryptere deres data.

1. ukrypteret:

   En bruger kan simpelthen vælge ikke at kryptere deres data overhovedet. Dette er nok ikke den bedste måde at gå om dine filer, hvis du har følsomme data på din bærbare computer; nogen overhovedet.

   Men til hver deres egen, så du kan holde dine filer ukrypteret.

2. Enkeltnøglekryptering:

   Enkelt nøglekryptering på din enhed fungerer på samme måde som FileVault arbejder på en Mac lige nu. Det vil kryptere dine data, der kræver en nøgle for at få adgang til det.

3. Multi-Key Encryption:

   Enkelt sagt er multi-nøgle kryptering fantastisk. Multi nøgle kryptering på APFS vil give brugere mulighed for at oprette flere nøgler til forskellige filer eller endda dele af filer. Så hele din disk bliver krypteret, men du kan oprette flere nøgler (f.eks. På din telefon) for at afsløre endnu flere data, når din telefon bliver låst op, hvorved du får adgang til nøglen. Dette er en spændende ny tilføjelse til APFS, da det vil tillade kryptering på en "per-fil" basis, så forskellige filer kan have forskellige krypteringsnøgler.

Sparsomme filer:

Sparsomme filer tillader, at hukommelsen kun tildeles til en fil, når det er nødvendigt. Understøttelse af sparsomme filer betyder, at en stor fil (f.eks. 1 GB) kun vil blive tildelt hele 1 GB plads på lagerenheden, når de faktiske data i filen er 1 GB i størrelse. For eksempel overvej brugen tilfælde hvor du downloader en fil ved hjælp af en torrent. Filen kan være en stor fil, siger 1 GB. I HFS + -filsystemet tildeler filsystemet 1 GB plads til filen, selvom de faktiske data, der kunne være blevet downloadet (og dermed gemt), muligvis være så lidt som en enkelt kilobyte.

APFS vil dog ikke allokere hele 1 GB lige ved starten. I stedet vil filen blive tildelt diskplads, da den vokser.

snapshots:

"Snapshots", som navnet antyder, giver dig i grunden mulighed for at tage et øjebliksbillede af en fil på et bestemt tidspunkt, og dermed gemme tilstanden for filen og lade dig fortsætte med at redigere den. Ændringer spores af filsystemet, og kun nye data optager ekstra plads. Snapshots er hurtigere end typiske filer gemmer. En typisk filbesparelse, som gemmer hele dataene i filen hver gang brugeren "gemmer" filen, tager tid proportional med størrelsen af ​​filen.

Et øjebliksbillede gemmer kun ændringerne hver gang brugeren "gemmer" filen. Dette gør det muligt for sikkerhedskopiering at bruge mindre diskplads end på ikke-øjebliks-understøttende filsystemer. Det betyder, at Backup TimeMachine bliver hurtigere, mere effektiv og også optager mindre plads.

Rumdeling:

Rumdeling er en ny funktion i APFS, som giver flere mængder mulighed for logisk at dele hukommelsesplads på en lagerenhed. Hvad dette betyder er, hvis du har en 256 GB SSD på din Mac, vil APFS lade dig partitionere den på en sådan måde, at hver af partitionerne viser hele 256 GB (eller den størrelse du vælger) som tilgængelig til brug og vil udvide eller formindske fysisk størrelse, når filer tilføjes eller fjernes fra partitionerne.

Rumseffektivitet:

Effektiv lagring af filer på en lagerenhed er yderst vigtig for bedre ydeevne såvel som mere effektiv brug af filsystemet.

APFS håndterer plads effektivitet ved at bruge det, der kaldes "kloner". I grund og grund, hvis du kopierer en fil inden for samme filsystem, deler APFS i stedet for at skabe en kopi af dataene lige de samme data på disken med den nye fil. Dette betyder, at flere kopier af samme fil ikke længere vil bruge ekstra plads "per-fil".

Ydeevne:

Apple har lavet nogle "under-the-hood" forbedringer til APFS for at få det til at fungere bedre på deres enheder.

APFS er optimeret til Flash-lagring. Dette er den lagerplads, der bruges på hver ny Apple-enhed, der sælges til brugere, og det er fornuftigt, at deres filsystem optimeres i overensstemmelse med den lagringsteknologi, de bruger.

APFS bruger også det, der hedder "TRIM". TRIM er en kommando, der bruges af operativsystemet til at informere SSD'en, hvilke datablader der ikke længere er i brug og kan ryddes. TRIM vil gøre det muligt for SSD'en at markere de blokke af hukommelse, der ikke længere indeholder gyldige data, så når nye data skal skrives, kan SSD'en bruge de markerede blokke. Dette resulterer i en højere skrivehastighed.

Mens denne funktion var tilgængelig i HFS +, tillader APFS, at TRIM-kommandoer udstedes asynkront, når filer slettes, eller der frigives ledig plads. Dette sikrer, at ændringerne i metadata bliver skrevet til lageret, inden sletningen eller genindførelsen udføres.

Hvis du har brugt en Mac, er chancerne for, at du har stødt på den spinde strandkugle, der mere almindeligt kaldes "spinning beachball of death". Dette sker normalt, når operativsystemet gør flere skriveoperationer på SSD'en. Med APFS vil Apple gøre filsystemet prioriterer de operationer, der umiddelbart er synlige for brugerne, sammenlignet med baggrundsopgaver, der ikke er synlige.

Funktion Kontrast mellem HFS + og Apple APFS

Spændt om APFS?

Apples indsats for at udvikle et helt nyt filsystem fra bunden lyder som en god ide; især i betragtning af at de udvikler den udelukkende målrettet på Apple hardware, hvilket betyder, at APFS sandsynligvis vil forsøge at bruge hardwareen på den bedst mulige måde, især den flammende hurtig flashlagring på Apple-enheder. Dette bør være en anstændig forbedring fra de mange nuancer af HFS +, når Apple endelig udgiver APFS-filsystemet i slutningen af ​​2016 eller i begyndelsen af ​​2017.

Vi er meget glade for APFS, og hvordan det vil forbedre måden vores Apple-enheder håndterer filer og mapper på.

Hvad synes du om APFS? Lad os vide i kommentarerne nedenfor.