Förstå APFS Det nya filsystemet från Apple

Ett av de mer utvecklarorienterade tillkännagivandena som inte gjorde Keynote i årets WWDC var att Apple introducerade ett nytt filsystem döpt Apple File System (APFS).

De nuvarande filsystemen som används av företaget (HFS och HFS +) är mer än ett decennium gamla och var aldrig riktigt utformade för lagringsenheter som lagrar data i storleksordningen Gigabyte.

APFS har utvecklats "från grunden" för att skala enhetligt över alla deras enheter. Det betyder att från Apple Watch till Mac kommer alla enheter att använda APFS som standardfilsystem de närmaste åren.

Vilka funktioner kan du förvänta dig i det nya filsystemet, och hur har de betydelse på användarnivå? Vi har en enkel analys av de viktigaste nya funktionerna i APFS som meddelats av teknikjätten.

Nanosekundens tidsstämpel granularitet:

Det för närvarande använda filsystemet HFS + har stöd för 1 sekunders tidsstämpelgranularitet. Detta innebär i grunden att tidsstämplarna (läs "fil skapad den", "senast ändrad den") på dina filer i ett HFS + -system är korrekta till en sekund. Det här var bra och bra när HFS + ursprungligen designades, nästan 13 år tillbaka, för lagringsenheter som var långsamma och 1 sekunders tidsstämplar lätt kunde hantera filsystemets atomicitet.

Lagringsenheterna som används i den nuvarande generationen enheter kan dock I / O-operationer på nanosekundnivå vilket gör nanosekundens tidsstämpel granularitet en nödvändighet i ett modernt filsystem.

Kryptering:

En av de viktigaste funktionerna i Apple File System, och kanske den mest användbara, även för icke-kraftanvändare, är kryptering. APFS erbjuder användare tre alternativ för hur (om alls) krypteras deras data.

1. Okrypterad:

   En användare kan helt enkelt välja att inte kryptera sina data alls. Det här är förmodligen inte det bästa sättet att ta hand om dina filer om du har känslig data på din bärbara dator; någon alls.

   Men till var och en för sig så att du kan hålla dina filer okrypterade.

2. Enkryptering:

   Enkryptering på din enhet fungerar på samma sätt som FileVault fungerar på en Mac just nu. Det krypterar dina data och kräver en nyckel för att komma åt den.

3. Kryptering med flera nycklar:

   Enkelt uttryckt är kryptering med flera nycklar fantastisk. Kryptering med flera nycklar på APFS gör det möjligt för användare att skapa flera nycklar för olika filer eller till och med delar av filer. Så hela din disk kommer att krypteras, men du kan skapa ytterligare nycklar (säg på din telefon) för att avslöja ännu mer data när din telefon låses upp, vilket ger dig tillgång till nyckeln. Detta är ett spännande nytt tillskott till APFS eftersom det tillåter kryptering på "per-fil" -basis, så olika filer kan ha olika krypteringsnycklar.

Sparse Files:

Sparse filer tillåter att minnet allokeras till en fil endast när det behövs. Stöd för glesa filer innebär att en stor fil (säg 1 GB) endast tilldelas hela 1 GB-utrymmet på lagringsenheten när den faktiska informationen i filen är 1 GB stor. Tänk till exempel på användningsfallet där du laddar ner en fil med en torrent. Filen kan vara en stor fil, säg 1 GB. I HFS + -filsystemet tilldelar filsystemet det ögonblick som filen laddas ned, 1 GB utrymme till filen, även om den faktiska data som kan ha hämtats (och därmed sparats) kan vara så lite som en enda kilobyte.

APFS tilldelar dock inte hela 1 GB i början. Istället tilldelas filen diskutrymme när den växer.

Ögonblicksbilder:

"Snapshots", som namnet antyder, låter dig i grund och botten ta en ögonblicksbild av en fil vid ett visst ögonblick och sparar därför filens tillstånd och låter dig fortsätta redigera den. Ändringar spåras av filsystemet, och endast nya data tar ytterligare utrymme. Ögonblicksbilder är snabbare än vanliga filsparar. En typisk filspara, som sparar hela filens data varje gång användaren "sparar" filen, tar tid proportionellt mot storleken på filen.

En ögonblicksbild, å andra sidan, sparar bara ändringarna varje gång användaren "sparar" filen. Detta gör att säkerhetskopior kan använda mindre diskutrymme än på filsystem som inte stöder ögonblicksbilder. Detta innebär att säkerhetskopior av TimeMachine blir snabbare, effektivare och tar mindre plats också.

Rymddelning:

Space sharing är en ny funktion i APFS som gör att flera volymer logiskt kan dela minne på en lagringsenhet. Vad det här betyder är att om du har en 256 GB SSD på din Mac låter APFS dig partitionera den på ett sådant sätt att var och en av partitionerna visar hela 256 GB (eller den storlek du väljer) som tillgänglig för användning och kommer att expandera eller krympa i fysisk storlek när filer läggs till eller tas bort från partitionerna.

Rymdeffektivitet:

Effektiv lagring av filer på en lagringsenhet är av yttersta vikt för bättre prestanda och effektivare användning av filsystemet.

APFS hanterar rymdeffektivitet med hjälp av vad som kallas "Kloner". I grund och botten, om du kopierar en fil inom samma filsystem, istället för att skapa en duplikatkopia av data, delar APFS helt enkelt samma diskdata med den nya filen. Detta innebär att flera kopior av samma fil inte längre kommer att använda extra utrymme "per fil".

Prestanda:

Apple har gjort några "under huven" förbättringar av APFS för att göra det bättre på sina enheter.

APFS är optimerad för Flash-lagring. Detta är lagringsutrymmet som används på varje ny Apple-enhet som säljs till användare och det är vettigt att deras filsystem optimeras enligt den lagringsteknik de använder.

APFS använder också det som kallas ”TRIM”. TRIM är ett kommando som används av operativsystemet för att informera SSD om vilka datablock som inte längre används och kan rensas. TRIM tillåter SSD att "markera" de minnesblock som inte längre innehåller giltiga data, så när nya data behövs för att skrivas kan SSD använda de markerade blocken. Detta resulterar i en högre skrivhastighet.

Medan den här funktionen var tillgänglig i HFS +, tillåter APFS att TRIM-kommandon utfärdas asynkront när filer raderas eller ledigt utrymme återvinns. Detta säkerställer att ändringarna av metadata skrivs till lagringen innan raderings- eller återkravsåtgärder utförs.

Om du har använt en Mac är chansen stor att du har stött på den snurrande strandbollen, mer allmänt känd som ”snurrande beachball of the death”. Detta inträffar vanligtvis när operativsystemet gör flera skrivoperationer på SSD. Med APFS kommer Apple att göra att filsystemet prioriterar de åtgärder som är omedelbart synliga för användarna, jämfört med bakgrundsuppgifter som inte är synliga.

Funktionskontrast mellan HFS + och Apple APFS

SE OCH: Hur låser och lösenordsskyddar filer, mappar på Mac

Upphetsad över APFS?

Apples ansträngningar att utveckla ett helt nytt filsystem från grunden låter som en bra idé; speciellt med tanke på att de utvecklar den enbart riktad mot Apple-hårdvara, vilket innebär att APFS förmodligen kommer att försöka använda hårdvaran på bästa möjliga sätt, särskilt den flammande snabba flash-lagringen på Apple-enheter. Detta borde vara en anständig förbättring från de många nyanserna i HFS + när Apple äntligen släpper APFS-filsystemet i slutet av 2016 eller i början av 2017.

Vi är verkligen glada över APFS och hur det kommer att förbättra hur våra Apple-enheter hanterar filer och kataloger.

Vad tycker du om APFS? Låt oss veta i kommentarerna nedan.