Одним из наиболее ориентированных на разработчиков заявлений, которые не сделали Keynote в WWDC этого года, было то, что Apple представила новую файловую систему, названную Apple File System (APFS).
Текущие файловые системы, используемые компанией (HFS и HFS +), насчитывают более десяти лет и никогда не были предназначены для устройств хранения, хранящих данные в порядке гигабайт.
APFS была разработана «с нуля» для равномерного масштабирования на всех устройствах. Это означает, что от Apple Watch до Mac все устройства будут использовать APFS в качестве файловой системы по умолчанию в ближайшие годы.
Какие функции вы можете ожидать в новой файловой системе, и как они имеют значение на уровне пользователя? У нас есть простой анализ основных новых функций в APFS, заявленный техническим гигантом.
Наносекундная временная метка
Используемая в настоящее время файловая система HFS + поддерживает гранулярность в 1 секунду. В основном это означает, что временные метки (считанные «файл, созданный на», «последний измененный на») ваших файлов в системе HFS + с точностью до секунды. Все это было хорошо, когда HFS + был спроектирован почти 13 лет назад для устройств хранения, которые были медленными, а метки времени в 1 секунду могли легко управлять атомарностью файловой системы.
Однако запоминающие устройства, используемые в устройствах нынешнего поколения, способны выполнять операции ввода-вывода на наносекундном уровне, что делает гранулярность временных меток наносекунды необходимой в современной файловой системе.
Шифрование:
Одной из ключевых функций в файловой системе Apple, и, возможно, самой полезной, даже для неопытных пользователей, является шифрование. APFS предлагает пользователям три варианта, как (если вообще) шифровать свои данные.
Незашифрованная:
Пользователь может просто не шифровать свои данные вообще. Вероятно, это не лучший способ работы с файлами, если на вашем ноутбуке есть конфиденциальные данные; любой вообще.
Тем не менее, каждому свое, так что вы можете хранить свои файлы в незашифрованном виде.
Шифрование одного ключа:
Шифрование с одним ключом на вашем устройстве будет работать так же, как FileVault на Mac прямо сейчас. Он зашифрует ваши данные, требуя ключ для доступа к ним.
Многоключевое шифрование:
Проще говоря, шифрование с несколькими ключами - это круто. Многоключевое шифрование в APFS позволит пользователям создавать несколько ключей для разных файлов или даже частей файлов. Таким образом, весь ваш диск будет зашифрован, но вы можете создать дополнительные ключи (скажем, на вашем телефоне), чтобы открывать еще больше данных, когда ваш телефон разблокирован, тем самым предоставляя вам доступ к ключу. Это замечательное новое дополнение к APFS, поскольку оно позволяет шифровать данные «на файл», поэтому разные файлы могут иметь разные ключи шифрования.
Разреженные файлы:
Разреженные файлы позволяют выделять память для файла только при необходимости. Поддержка разреженных файлов означает, что большому файлу (скажем, 1 ГБ) будет выделено всего 1 ГБ пространства на устройстве хранения, когда фактические данные в файле имеют размер 1 ГБ. Например, рассмотрим вариант использования, когда вы скачиваете файл с помощью торрента. Файл может быть большим файлом, скажем, 1 ГБ. В файловой системе HFS + в момент начала загрузки файла файловая система выделяет для файла 1 ГБ пространства, даже если фактические данные, которые могли быть загружены (и, следовательно, сохранены), могут составлять всего один килобайт.
APFS, однако, не будет выделять весь 1 ГБ в самом начале. Вместо этого файлу будет выделено дисковое пространство по мере его роста.
Фотосъёмка:
«Снимки», как следует из названия, в основном позволяют делать снимок файла в определенный момент, сохраняя состояние файла и позволяя продолжить его редактирование. Изменения отслеживаются файловой системой, и только новые данные занимают дополнительное пространство. Снимки выполняются быстрее, чем обычные сохранения файлов. Типичное сохранение файла, при котором все данные сохраняются каждый раз, когда пользователь «сохраняет» файл, занимает время, пропорциональное размеру файла.
Снимок, с другой стороны, сохраняет изменения только каждый раз, когда пользователь «сохраняет» файл. Это позволяет резервным копиям использовать меньше дискового пространства, чем в файловых системах, не поддерживающих моментальные снимки. Это означает, что резервные копии TimeMachine станут быстрее, эффективнее, а также будут занимать меньше места.
Разделение пространства:
Совместное использование пространства - это новая функция в APFS, которая позволяет нескольким томам логически распределять пространство памяти на устройстве хранения. Это означает, что если на вашем Mac установлен SSD объемом 256 ГБ, APFS позволит вам разделить его таким образом, чтобы каждый из разделов отображал все 256 ГБ (или размер, который вы выбрали) как доступный для использования, и будет увеличивать или уменьшать физический размер при добавлении или удалении файлов из разделов.
Эффективность пространства:
Эффективное хранение файлов на устройстве хранения имеет первостепенное значение для повышения производительности, а также для более эффективного использования файловой системы.
APFS управляет эффективностью использования пространства, используя так называемые «клоны». По сути, если вы копируете файл в той же файловой системе, вместо создания дублированной копии данных, APFS просто делится теми же данными на диске с новым файлом. Это означает, что несколько копий одного и того же файла больше не будут использовать дополнительное пространство «на файл».
Спектакль:
Apple внесла некоторые «скрытые» улучшения в APFS, чтобы улучшить работу своих устройств.
APFS оптимизирована для флэш-памяти. Это хранилище, используемое на каждом новом устройстве Apple, которое продается пользователям, и имеет смысл оптимизировать файловую систему в соответствии с используемой ими технологией хранения.
Кроме того, APFS использует то, что называется «TRIM». TRIM - это команда, используемая операционной системой для информирования SSD о том, какие блоки данных больше не используются и могут быть очищены. TRIM позволит SSD «помечать» блоки памяти, в которых больше нет действительных данных, поэтому, когда необходимо записать новые данные, SSD может использовать помеченные блоки. Это приводит к более высокой скорости записи.
Хотя эта функция была доступна в HFS +, APFS позволяет асинхронно запускать команды TRIM при удалении файлов или освобождении свободного места. Это гарантирует, что изменения в метаданных будут записаны в хранилище перед выполнением операций удаления или восстановления.
Если вы использовали Mac, скорее всего, вы столкнулись с вращающимся пляжным мячом, более известным как «вращающийся пляжный мяч смерти». Обычно это происходит, когда ОС выполняет несколько операций записи на SSD. С APFS Apple сделает файловую систему приоритетной по отношению к операциям, которые сразу видны пользователям, по сравнению с фоновыми задачами, которые не видны.
Контраст функций между HFS + и Apple APFS
| Особенность | HFS + Файловая система | Файловая система APFS |
|---|---|---|
| Поддержка разреженных файлов | нет | да |
| ОТДЕЛКА | да | Да (также асинхронный) |
| Номера узлов | 32 бит | 64 бит |
| Разделение пространства | нет | да |
| Клоны | нет | да |
| моментальные снимки | нет | да |
В восторге от APFS?
Усилия Apple по разработке совершенно новой файловой системы с нуля звучат как хорошая идея; особенно если учесть, что они разрабатывают его исключительно для оборудования Apple, а это значит, что APFS, вероятно, попытается использовать это оборудование наилучшим образом, особенно на невероятно быстрой флэш-памяти на устройствах Apple. Это должно быть приличным улучшением по сравнению со многими нюансами HFS +, когда Apple наконец выпустит файловую систему APFS в конце 2016 или начале 2017 года.
Мы очень рады APFS и тому, как она улучшит способ, которым наши устройства Apple обрабатывают файлы и каталоги.
Что вы думаете о APFS? Дайте нам знать в комментариях ниже.
