Inzicht in APFS The New File System van Apple

Een van de meer op ontwikkelaars gerichte aankondigingen die de Keynote in de WWDC van dit jaar niet haalde, was dat Apple een nieuw bestandssysteem introduceerde met de naam Apple File System (APFS).

De huidige bestandssystemen die door het bedrijf worden gebruikt (HFS en HFS +), zijn meer dan een decennium oud en zijn nooit echt ontworpen voor opslagapparaten die gegevens opslaan in de orde van grootte van gigabytes.

APFS is "from scratch" ontwikkeld om uniform over al hun apparaten te schalen. Dit betekent dat, van de Apple Watch tot de Mac, alle apparaten de komende jaren APFS als hun standaardbestandssysteem zullen gebruiken.

Welke functies kunt u verwachten in het nieuwe bestandssysteem en hoe zijn ze van belang op gebruikersniveau? We hebben een eenvoudige analyse van de belangrijkste nieuwe functies in APFS, zoals aangekondigd door de technologiegigant.

Nanoseconde Tijdstempel Granulariteit:

Het momenteel gebruikte HFS + -bestandssysteem ondersteunt een granulariteit van een tijdstempel van 1 seconde. Dit betekent in feite dat de tijdstempels (lees "bestand aangemaakt op", "laatst gewijzigd op") op uw bestanden in een HFS + -systeem nauwkeurig zijn tot op een seconde. Dit was allemaal goed en wel toen HFS + oorspronkelijk werd ontworpen, bijna 13 jaar geleden, voor opslagapparaten die traag waren en met tijdstempels van 1 seconde gemakkelijk de atomiciteit van het bestandssysteem konden beheren.

De opslagapparaten die in de huidige generatie apparaten worden gebruikt, zijn echter in staat tot I / O-bewerkingen op nanoseconde niveau, waardoor granulariteit van nanoseconde tijdstempels een noodzaak is in een modern bestandssysteem.

Versleuteling:

Een van de belangrijkste functies van Apple File System, en misschien wel de meest bruikbare, zelfs voor niet-ervaren gebruikers, is codering. APFS biedt gebruikers drie opties voor het (of helemaal niet) versleutelen van hun gegevens.

1. Onversleuteld:

   Een gebruiker kan er eenvoudig voor kiezen om zijn gegevens helemaal niet te versleutelen. Dit is waarschijnlijk niet de beste manier om met uw bestanden om te gaan als u gevoelige gegevens op uw laptop heeft; helemaal niet.

   Echter voor elk hun eigen bestand, zodat u uw bestanden onversleuteld kunt houden.

2. Single Key-codering:

   Versleuteling met één sleutel op uw apparaat werkt nu op dezelfde manier als FileVault op een Mac werkt. Het versleutelt uw gegevens en heeft een sleutel nodig om er toegang toe te krijgen.

3. Versleuteling met meerdere sleutels:

   Simpel gezegd, codering met meerdere sleutels is geweldig. Met codering met meerdere sleutels op APFS kunnen gebruikers meerdere sleutels maken voor verschillende bestanden of zelfs delen van bestanden. Uw volledige schijf wordt dus gecodeerd, maar u kunt extra sleutels maken (bijvoorbeeld op uw telefoon) om nog meer gegevens te onthullen wanneer uw telefoon wordt ontgrendeld, waardoor u toegang krijgt tot de sleutel. Dit is een opwindende nieuwe toevoeging aan APFS, omdat het codering op basis van "per bestand" mogelijk maakt, zodat verschillende bestanden verschillende coderingssleutels kunnen hebben.

Sparse bestanden:

Met spaarzame bestanden kan alleen geheugen worden toegewezen aan een bestand wanneer dat nodig is. Het ondersteunen van sparse bestanden betekent dat een groot bestand (zeg 1 GB) alleen de volledige 1 GB ruimte op het opslagapparaat krijgt toegewezen als de feitelijke gegevens in het bestand 1 GB groot zijn. Beschouw bijvoorbeeld het gebruiksscenario waarin u een bestand downloadt met een torrent. Het bestand kan een groot bestand zijn, bijvoorbeeld 1 GB. In het HFS + -bestandssysteem wijst het bestandssysteem op het moment dat het bestand begint met downloaden 1 GB ruimte toe aan het bestand, zelfs als de feitelijke gegevens die mogelijk zijn gedownload (en dus opgeslagen) slechts één kilobyte kunnen zijn.

APFS zal echter in het begin niet de volledige 1 GB toewijzen. In plaats daarvan krijgt het bestand schijfruimte toegewezen naarmate het groeit.

Momentopnames:

Met "Snapshots", zoals de naam al aangeeft, kunt u in feite een momentopname maken van een bestand op een bepaald moment, waardoor u de staat van het bestand opslaat en u het verder kunt bewerken. Wijzigingen worden bijgehouden door het bestandssysteem en alleen nieuwe gegevens nemen extra ruimte in beslag. Momentopnamen zijn sneller dan normale bestandsopslag. Een typische bestandsopslag, waarbij de volledige gegevens van het bestand worden opgeslagen elke keer dat de gebruiker het bestand 'opslaat', duurt evenredig met de grootte van het bestand.

Een snapshot slaat daarentegen alleen de wijzigingen op telkens wanneer de gebruiker het bestand "opslaat". Hierdoor kunnen back-ups minder schijfruimte gebruiken dan op bestandssystemen die geen momentopnames ondersteunen. Dit betekent dat TimeMachine-back-ups sneller en efficiënter worden en ook minder ruimte innemen.

Ruimte delen:

Space sharing is een nieuwe functie in APFS waarmee meerdere volumes logisch geheugenruimte op een opslagapparaat kunnen delen. Wat dit betekent, is dat als je een 256 GB SSD op je Mac hebt, APFS je deze zo laat partitioneren dat elk van de partities de volledige 256 GB (of de grootte die je kiest) laat zien als beschikbaar voor gebruik en vergroten of verkleinen in fysieke grootte wanneer bestanden worden toegevoegd aan of verwijderd uit de partities.

Ruimte-efficiëntie:

Efficiënte opslag van bestanden op een opslagapparaat is van het grootste belang voor betere prestaties en een efficiënter gebruik van het bestandssysteem.

APFS zorgt voor ruimte-efficiëntie met behulp van zogenaamde "klonen". Kortom, als u een bestand binnen hetzelfde bestandssysteem kopieert, deelt APFS in plaats van een dubbele kopie van de gegevens te maken, gewoon dezelfde gegevens op de schijf met het nieuwe bestand. Dit betekent dat meerdere kopieën van hetzelfde bestand niet langer extra ruimte "per bestand" in beslag nemen.

Prestatie:

Apple heeft een aantal "onder de motorkap" verbeteringen aangebracht aan APFS om het beter te laten presteren op hun apparaten.

APFS is geoptimaliseerd voor Flash-opslag. Dit is de opslag die wordt gebruikt op elk nieuw Apple-apparaat dat aan gebruikers wordt verkocht en het is logisch dat hun bestandssysteem wordt geoptimaliseerd op basis van de opslagtechnologie die ze gebruiken.

APFS gebruikt ook wat "TRIM" wordt genoemd. TRIM is een opdracht die door het besturingssysteem wordt gebruikt om de SSD te informeren welke blokken gegevens niet langer in gebruik zijn en kunnen worden gewist. Met TRIM kan de SSD de geheugenblokken "markeren" die geen geldige gegevens meer bevatten, dus als er nieuwe gegevens moeten worden geschreven, kan de SSD de gemarkeerde blokken gebruiken. Dit resulteert in een hogere schrijfsnelheid.

Hoewel deze functie beschikbaar was in HFS +, staat APFS toe dat TRIM-opdrachten asynchroon worden uitgegeven wanneer bestanden worden verwijderd of vrije ruimte wordt teruggevorderd. Dit zorgt ervoor dat de wijzigingen in metadata naar de opslag worden geschreven voordat de verwijderings- of terugvorderingstaken worden uitgevoerd.

Als je een Mac hebt gebruikt, is de kans groot dat je de draaiende strandbal bent tegengekomen, beter bekend als de "draaiende strandbal van de dood". Dit gebeurt meestal wanneer het besturingssysteem meerdere schrijfbewerkingen op de SSD uitvoert. Met APFS zorgt Apple ervoor dat het bestandssysteem prioriteit geeft aan de bewerkingen die onmiddellijk zichtbaar zijn voor de gebruikers, in vergelijking met achtergrondtaken die niet zichtbaar zijn.

Functiecontrast tussen HFS + en Apple APFS

ZIE OOK: Bestanden en mappen op Mac vergrendelen en met een wachtwoord beveiligen

Enthousiast over APFS?

Apples poging om een ​​volledig nieuw bestandssysteem vanaf de grond af te ontwikkelen, klinkt als een goed idee; vooral gezien het feit dat ze het uitsluitend ontwikkelen voor Apple-hardware, wat betekent dat APFS waarschijnlijk zal proberen de hardware op de best mogelijke manier te gebruiken, vooral de razendsnelle flash-opslag op Apple-apparaten. Dit zou een behoorlijke verbetering moeten zijn ten opzichte van de vele nuances van HFS + wanneer Apple eind 2016 of begin 2017 eindelijk het APFS-bestandssysteem uitbrengt.

We zijn erg enthousiast over APFS en hoe het de manier waarop onze Apple-apparaten omgaan met bestanden en mappen zal verbeteren.

Wat vind je van APFS? Laat het ons weten in de reacties hieronder.