Препоръчано, 2022

Избор На Редактора

Разбиране на APFS: новата файлова система на Apple

Едно от най-ориентираните към разработчиците съобщения, които не направиха Keynote в тазгодишната WWDC, беше Apple да представи нова файлова система, наречена Apple File System (APFS).

Сегашните файлови системи, използвани от компанията (HFS и HFS +), са на повече от десетилетие и никога не са били проектирани за устройства за съхранение, съхраняващи данни по реда на гигабайта.

APFS е разработен “от нулата”, за да се уеднаквява равномерно във всичките им устройства. Това означава, че от Apple Watch до Mac всички устройства ще използват APFS като файлова система по подразбиране през следващите години.

Какви функции можете да очаквате в новата файлова система и как са важни на ниво потребител? Имаме прост анализ на основните нови функции в APFS, обявени от технологичния гигант.

Частота на наносекундно време:

Използваната в момента HFS + файлова система има поддръжка за 1 секунда времева клейма. Това основно означава, че времевите маркировки (прочетете "създаден файл на", "последно модифициран") на вашите файлове в HFS + система са с точност до секунда. Това беше добре и добре, когато HFS + беше първоначално проектиран, почти 13 години назад, за устройства за съхранение, които бяха бавни и 1 секунди времеви отпечатъци лесно можеха да управляват атомността на файловата система.

Но устройствата за съхранение, които се използват в сегашното поколение устройства, са способни на I / O операции на ниво наносекунда, което прави наносекундното времево гранулиране необходимост в съвременната файлова система.

Encryption:

Една от ключовите характеристики на файловата система на Apple, и може би най-полезната, дори и за немощни потребители, е криптиране. APFS предлага на потребителите три възможности за това (ако изобщо) криптират своите данни.

  1. нешифрован:

    Потребителят може просто да избере да не криптира данните си изобщо. Това вероятно не е най-добрият начин да разгледате файловете си, ако имате някакви чувствителни данни на лаптопа си; изобщо.

    Въпреки това, за всеки своя, така че можете да запазите вашите файлове некриптирани.

  2. Шифроване с единичен ключ:

    Шифроването с един ключ на вашето устройство ще работи по същия начин, както и FileVault в Mac. Тя ще криптира данните ви, изисквайки ключ за достъп до него.

  3. Шифроване с няколко ключове:

    Казано по-просто, мулти-ключовото криптиране е страхотно. Много ключовото криптиране на APFS ще позволи на потребителите да създават множество ключове за различни файлове или дори части от файлове. Така че целият ви диск ще бъде криптиран, но можете да създадете допълнителни ключове (да речем, на телефона си), за да разкриете още повече данни, когато телефонът ви се отключва, като по този начин ви дава достъп до ключа. Това е едно вълнуващо ново допълнение към APFS, тъй като ще позволи шифроване на базата на файл, така че различните файлове могат да имат различни ключове за криптиране.

Разпръснати файлове:

Разредените файлове позволяват паметта да бъде разпределена във файл само когато е необходимо. Поддържането на разхвърляни файлове означава, че голям файл (например 1GB) ще бъде разпределен само на 1 GB пространство на устройството за съхранение, когато действителните данни във файла са с размер 1 GB. Например, помислете за случая на използване, в който изтегляте файл, използвайки торент. Файлът може да е голям файл, да речем 1 GB. В HFS + файловата система, в момента, в който файлът започва да се изтегля, файловата система разпределя 1GB пространство за файла, дори ако действителните данни, които може да са били изтеглени (и следователно, записани), могат да бъдат само един килобайт.

APFS обаче няма да разпредели целия 1GB в началото. Вместо това, файлът ще бъде разпределен дисково пространство, докато расте.

Моменти:

"Snapshots", както подсказва името, основно ви позволява да направите моментна снимка на даден файл в определен момент, като по този начин запазите състоянието на файла и ви позволят да продължите да го редактирате. Промените се проследяват от файловата система и само новите данни заемат допълнително място. Снимките са по-бързи от обичайните за запис на файлове. Типичното запаметяване на файлове, което съхранява всички данни на файла всеки път, когато потребителят „запише” файла, отнема време, пропорционално на размера на файла.

От друга страна, моментната снимка запазва промените всеки път, когато потребителят „запише“ файла. Това позволява на архивите да използват по-малко дисково пространство, отколкото при файловите системи, които не поддържат моментални снимки. Това означава, че резервните копия на TimeMachine ще станат по-бързи, по-ефективни и ще заемат по-малко място.

Космическо споделяне:

Споделяне на пространството е нова функция в APFS, която ще позволи на няколко тома логично да споделят място в паметта на устройство за съхранение. Това означава, че ако имате 256 GB SSD на вашия Mac, APFS ще ви позволи да го разделите по такъв начин, че всеки един от разделите да покаже целия 256 GB (или размера, който сте избрали) като наличен за използване и разгъване или свиване на физическия размер, когато файловете се добавят или премахват от дяловете.

Ефективност на пространството:

Ефективното съхранение на файлове на устройство за съхранение е от изключително значение за по-добра производителност, както и за по-ефективно използване на файловата система.

APFS обработва ефективността на пространството, използвайки т.нар. "Клонове". По принцип, ако копирате файл в една и съща файлова система, вместо да създавате дублирано копие на данните, APFS просто споделя едни и същи данни на диска с новия файл. Това означава, че няколко копия на един и същи файл вече няма да използват допълнително пространство „за файл“.

Производителност:

Apple е направила някои подобрения на “под-качулката” на APFS, за да направи това по-добре на своите устройства.

APFS е оптимизирана за Flash съхранение. Това е съхранението, използвано за всяко ново устройство на Apple, което се продава на потребителите, и има смисъл файловата им система да бъде оптимизирана според използваната от тях технология за съхранение.

Освен това APFS използва това, което се нарича „TRIM“. TRIM е команда, използвана от операционната система, за да информира SSD кои блокове данни вече не се използват и могат да бъдат изчистени. TRIM ще позволи на SSD да “маркира” блоковете от памет, които вече не съдържат валидни данни, така че когато трябва да бъдат записани нови данни, SSD може да използва маркираните блокове. Това води до по-висока скорост на запис.

Докато тази функция е достъпна в HFS +, APFS позволява TRIM команди да се издават асинхронно при изтриване на файлове или възстановяване на свободното пространство. Това гарантира, че промените в метаданните се записват в хранилището, преди да бъдат извършени операциите по изтриване или възстановяване.

Ако сте използвали Mac, шансовете са, че сте се сблъскали с въртящата се плажна топка, по-известна като „въртящата се плажна топка на смъртта“. Това обикновено се случва, когато операционната система извършва множество операции по запис върху SSD. С APFS Apple ще направи файловата система приоритет на операциите, които са незабавно видими за потребителите, в сравнение с фоновите задачи, които не са видими.

Контраст на функцията между HFS + и Apple APFS

ОсобеностHFS + файлова системаФайлова система APFS
Подкрепа за разредени файловеНеда
TRIMдаДа (също асинхронно)
Числа на Inode32 бита64 бита
Космическо споделянеНеда
КлониранитеНеда
МоментиНеда

Развълнуван за APFS?

Усилията на Apple да разработи изцяло нова файлова система от земята звучи като добра идея; особено като се има предвид, че те го разработват само за хардуер на Apple, което означава, че APFS вероятно ще се опита да използва хардуера по най-добрия възможен начин, особено блестящо бързото флаш хранилище на устройствата на Apple. Това трябва да е достойно подобрение от многото нюанси на HFS +, когато Apple най-накрая пусне файловата система APFS в края на 2016 г. или началото на 2017 г.

Наистина сме развълнувани от APFS и как ще подобри начина, по който нашите устройства на Apple работят с файлове и директории.

Какво мислите за APFS? Кажете ни в коментарите по-долу.

Top