Томаш Хлебек На прошлогодней всемирной конференции разработчиков Apple WWDC представила новую файловую систему APFS. С обновлением на iOS 10.3 на него перейдут первые устройства из экосистемы Apple.
Файловая система — это структура, обеспечивающая хранение данных на диске и всю работу с ней. В настоящее время Apple использует для этого систему HFS+, которая уже была развернута в 1998 году, заменив HFS (иерархическую файловую систему) 1985 года.
Таким образом, APFS, что означает Apple File System, должна заменить систему, которая была первоначально создана более тридцати лет назад, и это должно произойти на всех платформах Apple в течение 2017 года. Ее разработка началась менее трех лет назад, но Apple пыталась заменить HFS+ как минимум с 2006 года.
Однако сначала попытки внедрить ZFS (файловую систему Zettabyte), вероятно, самую признанную файловую систему на данный момент, потерпели неудачу, после чего последовали два проекта по разработке собственных решений. Итак, у APFS долгая история и много ожиданий. Однако многие по-прежнему не уверены в амбициозном плане Apple по внедрению APFS во всей своей экосистеме, указывая на то, что в ней отсутствуют функции, известные из других систем (особенно ZFS). Но то, что обещает APFS, по-прежнему является значительным шагом вперед.
APFS — это система, предназначенная для современного хранилища. Разумеется, она создана специально для аппаратного и программного обеспечения Apple, поэтому предполагается, что она хорошо подходит для твердотельных накопителей, большой емкости и больших файлов. Например, он изначально поддерживает TRIM и делает это постоянно, что поддерживает высокую производительность диска. Основными функциями и преимуществами по сравнению с HFS+ являются: клонирование, снимки, совместное использование пространства, шифрование, защита от сбоев и быстрый расчет использованного/свободного пространства.
Клонирование заменяет классическое копирование, когда на диске создается второй файл данных, идентичный скопированному. Вместо этого клонирование создает только дубликат метаданных (информации о параметрах файла), и если один из клонов будет изменен, на диск будут записаны только изменения, а не весь файл снова. Преимущества клонирования — экономия дискового пространства и гораздо более быстрый процесс создания «копии» файла.
Конечно, этот процесс работает только в пределах одного диска — при копировании между двумя дисками на целевом диске должна быть создана полная копия исходного файла. Возможным недостатком клонов может быть их обращение с пространством: удаление клона любого большого файла почти не освобождает дисковое пространство.
Снимок — это изображение состояния диска в определенный момент времени, которое позволит файлам продолжать работу на нем, сохраняя при этом свою форму, какой она была на момент создания снимка. На диск сохраняются только изменения, дублирующиеся данные не создаются. Таким образом, этот метод резервного копирования более надежен, чем тот, который сейчас использует Time Machine.
Совместное использование пространства позволяет несколько разделы диска использовать одно и то же физическое дисковое пространство. Например, когда диск с файловой системой HFS+ разделен на три раздела и на одном из них заканчивается место (а на остальных есть), то можно просто удалить следующий раздел и присоединить его место к тому, на котором работал Из космоса. AFPS отображает все свободное пространство на всем физическом диске для всех разделов.
Это означает, что при создании разделов нет необходимости оценивать их необходимый размер, поскольку он полностью динамичен и зависит от необходимого свободного места в данном разделе. Например, у нас есть диск общей емкостью 100 ГБ, разделенный на два раздела, где один занимает 10 ГБ, а другой 20 ГБ. В этом случае на обоих разделах будет показано по 70 ГБ свободного места.
Конечно, шифрование диска уже доступно в HFS+, но APFS предлагает его гораздо более сложную форму. Вместо двух типов (без шифрования и шифрования всего диска с одним ключом) с HFS+ APFS может шифровать диск, используя несколько ключей для каждого файла и отдельный ключ для метаданных.
Защита от сбоев относится к тому, что происходит в случае сбоя при записи на диск. В таких случаях часто происходит потеря данных, особенно при перезаписи данных, поскольку бывают моменты, когда и стертые, и записанные данные находятся в процессе передачи и теряются при отключении питания. APFS позволяет избежать этой проблемы, используя метод копирования при записи (COW), при котором старые данные не заменяются напрямую новыми и, следовательно, нет риска их потери в случае сбоя.
Функции, присутствующие в других современных файловых системах, которых нет в APFS (в настоящее время), включают сжатие и сложные контрольные суммы (дубликаты метаданных для проверки целостности оригинала — APFS делает это, но не для пользовательских данных). В APFS также отсутствует избыточность данных (дубликаты) (см. клонирование), что экономит дисковое пространство, но делает невозможным восстановление данных в случае повреждения. В связи с этим Apple, как говорят, апеллирует к качеству накопителей, которые она устанавливает в свои продукты.
Пользователи впервые увидят APFS на устройствах iOS уже при обновлении до iOS 10.3. Следующий точный план пока неизвестен, за исключением того, что в 2018 году вся экосистема Apple должна работать на APFS, то есть устройствах с iOS, watchOS, tvOS и macOS. Новая файловая система должна стать быстрее, надежнее и безопаснее благодаря оптимизации.
«и они указывают на функции, известные из других систем (особенно ZFS), которые в ней отсутствуют». Могу ли я спросить, что это за функции? Респ. можно добавить в статью. В остальном отличная статья. Спасибо.
Добавлено в предпоследнем абзаце.
Большое спасибо. И еще раз спасибо за отличную и краткую статью.
Да, я согласен, здесь определенно не миллионы статей, но когда что-то выходит, я предпочитаю отдать этому должное и уделить этому все свое внимание. При этом я стал немного мудрее и, в отличие от других сайтов, не жалею о потраченном времени на чтение.
Да, интересная статья. Даже если такое изменение меня немного пугает ;-). Пройдет некоторое время, чтобы программы по восстановлению удаленных данных появились, отловили некоторые ошибки и т. д.
Однако я понимаю, что после 30 лет пора что-то делать, потому что надо посчитать место на диске, сколько занимают отдельные адресные книги и т.д. это довольно медленно для сегодняшнего дня.
Отличная статья
Супер статья, мне очень интересно, как будет происходить изменение существующей установки MacOS HFS+ -> APFS.
Хорошая статья! Спасибо!