Τόμας Τσλέμπεκ Στο περσινό WWDC το παγκόσμιο συνέδριο προγραμματιστών της Apple παρουσίασε το νέο σύστημα αρχείων APFS. Με ενημέρωση στο iOS 10.3 οι πρώτες συσκευές από το οικοσύστημα της Apple θα μεταβούν σε αυτό.
Ένα σύστημα αρχείων είναι μια δομή που παρέχει αποθήκευση δεδομένων στο δίσκο και όλες τις εργασίες με αυτόν. Η Apple χρησιμοποιεί επί του παρόντος το σύστημα HFS+ για αυτό, το οποίο είχε ήδη αναπτυχθεί το 1998, αντικαθιστώντας το HFS (Hierarchical File System) από το 1985.
Έτσι, το APFS, που σημαίνει Apple File System, υποτίθεται ότι θα αντικαταστήσει το σύστημα που δημιουργήθηκε αρχικά πριν από περισσότερα από τριάντα χρόνια, και αυτό υποτίθεται ότι θα το κάνει σε όλες τις πλατφόρμες της Apple κατά το 2017. Η ανάπτυξή του ξεκίνησε μόλις πριν από λιγότερο από τρία χρόνια, αλλά Η Apple δοκίμασε το Replace HFS+ τουλάχιστον από το 2006.
Πρώτα, ωστόσο, οι προσπάθειες υιοθέτησης του ZFS (Zettabyte File System), ίσως του πιο αναγνωρισμένου συστήματος αρχείων αυτή τη στιγμή, απέτυχαν, ακολουθούμενες από δύο έργα που ανέπτυξαν τις δικές τους λύσεις. Έτσι το APFS έχει μακρά ιστορία και πολλές προσδοκίες. Ωστόσο, πολλοί εξακολουθούν να είναι αβέβαιοι σχετικά με το φιλόδοξο σχέδιο της Apple να υιοθετήσει το APFS σε όλο το οικοσύστημά της, επισημαίνοντας χαρακτηριστικά γνωστά από άλλα συστήματα (ειδικά το ZFS) που λείπουν από αυτό. Αλλά αυτό που υπόσχεται η APFS εξακολουθεί να είναι ένα σημαντικό βήμα προς τα εμπρός.
Το APFS είναι ένα σύστημα σχεδιασμένο για σύγχρονο χώρο αποθήκευσης – φυσικά, έχει κατασκευαστεί ειδικά για το υλικό και το λογισμικό της Apple, επομένως υποτίθεται ότι είναι κατάλληλο για SSD, μεγάλες χωρητικότητες και μεγάλα αρχεία. Για παράδειγμα, υποστηρίζει εγγενώς TRIM και το κάνει συνεχώς, πράγμα που διατηρεί την απόδοση του δίσκου σε υψηλά επίπεδα. Τα κύρια χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα σε σχέση με το HFS+ είναι: κλωνοποίηση, στιγμιότυπα, κοινή χρήση χώρου, κρυπτογράφηση, προστασία από ανακατεύθυνση και γρήγορος υπολογισμός χρησιμοποιημένου/ελεύθερου χώρου.
Η κλωνοποίηση αντικαθιστά την κλασική αντιγραφή, όταν δημιουργείται στο δίσκο ένα δεύτερο αρχείο δεδομένων πανομοιότυπο με αυτό που αντιγράφηκε. Η κλωνοποίηση δημιουργεί μόνο ένα αντίγραφο των μεταδεδομένων (πληροφορίες σχετικά με τις παραμέτρους του αρχείου) και εάν τροποποιηθεί ένας από τους κλώνους, μόνο οι τροποποιήσεις θα εγγραφούν στο δίσκο και όχι ολόκληρο το αρχείο ξανά. Τα πλεονεκτήματα της κλωνοποίησης είναι η εξοικονόμηση χώρου στο δίσκο και η πολύ πιο γρήγορη διαδικασία δημιουργίας «αντιγράφου» του αρχείου.
Φυσικά, αυτή η διαδικασία λειτουργεί μόνο σε έναν δίσκο - κατά την αντιγραφή μεταξύ δύο δίσκων, πρέπει να δημιουργηθεί ένα πλήρες αντίγραφο του αρχικού αρχείου στο δίσκο προορισμού. Ένα πιθανό μειονέκτημα των κλώνων μπορεί να είναι ο χειρισμός του χώρου τους, όπου η διαγραφή ενός κλώνου οποιουδήποτε μεγάλου αρχείου δεν θα απελευθερώσει σχεδόν καθόλου χώρο στο δίσκο.
Ένα στιγμιότυπο είναι μια εικόνα της κατάστασης του δίσκου σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή, η οποία θα επιτρέψει στα αρχεία να συνεχίσουν να εργάζονται σε αυτόν διατηρώντας τη μορφή τους, όπως ήταν τη στιγμή που τραβήχτηκε το στιγμιότυπο. Μόνο οι αλλαγές αποθηκεύονται στο δίσκο, δεν δημιουργούνται διπλότυπα δεδομένα. Επομένως, αυτή είναι μια μέθοδος δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας που είναι πιο αξιόπιστη από αυτήν που χρησιμοποιεί αυτή τη στιγμή η Time Machine.
Η κοινή χρήση χώρου επιτρέπει πολλά κατατμήσεις δίσκου μοιράζονται τον ίδιο φυσικό χώρο στο δίσκο. Για παράδειγμα, όταν ένας δίσκος με σύστημα αρχείων HFS+ χωρίζεται σε τρία διαμερίσματα και το ένα εξαντλείται (ενώ οι άλλοι έχουν χώρο), είναι δυνατό να διαγράψετε απλώς το επόμενο διαμέρισμα και να επισυνάψετε τη θέση του σε αυτό που εκτελέστηκε δίχως χώρο. Το AFPS εμφανίζει όλο τον ελεύθερο χώρο σε ολόκληρο τον φυσικό δίσκο για όλα τα διαμερίσματα.
Αυτό σημαίνει ότι κατά τη δημιουργία κατατμήσεων, δεν χρειάζεται να εκτιμηθεί το απαιτούμενο μέγεθος τους, καθώς είναι εντελώς δυναμικό ανάλογα με τον απαιτούμενο ελεύθερο χώρο στο συγκεκριμένο διαμέρισμα. Για παράδειγμα, έχουμε έναν δίσκο συνολικής χωρητικότητας 100 GB χωρισμένο σε δύο διαμερίσματα, όπου το ένα γεμίζει 10 GB και το άλλο 20 GB. Σε αυτήν την περίπτωση, και τα δύο διαμερίσματα θα εμφανίζουν 70 GB ελεύθερου χώρου.
Φυσικά, η κρυπτογράφηση δίσκου είναι ήδη διαθέσιμη με το HFS+, αλλά το APFS προσφέρει την πολύ πιο περίπλοκη μορφή του. Αντί για δύο τύπους (χωρίς κρυπτογράφηση και κρυπτογράφηση ενός κλειδιού ολόκληρου του δίσκου) με HFS+, το APFS μπορεί να κρυπτογραφήσει έναν δίσκο χρησιμοποιώντας πολλαπλά κλειδιά για κάθε αρχείο και ένα ξεχωριστό κλειδί για μεταδεδομένα.
Η προστασία αποτυχίας αναφέρεται στο τι συμβαίνει σε περίπτωση αποτυχίας κατά την εγγραφή στο δίσκο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, συμβαίνει συχνά απώλεια δεδομένων, ειδικά όταν τα δεδομένα αντικαθίστανται, επειδή υπάρχουν στιγμές που τόσο τα διαγραμμένα όσο και τα γραπτά δεδομένα βρίσκονται στη διαδικασία μετάδοσης και χάνονται όταν αποσυνδεθεί η τροφοδοσία. Το APFS αποφεύγει αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας τη μέθοδο Copy-on-write (COW), στην οποία τα παλιά δεδομένα δεν αντικαθίστανται απευθείας από νέα και επομένως δεν υπάρχει κίνδυνος απώλειας τους σε περίπτωση αποτυχίας.
Οι δυνατότητες που υπάρχουν σε άλλα σύγχρονα συστήματα αρχείων που στερούνται από το APFS (προς το παρόν) περιλαμβάνουν συμπίεση και σύνθετα αθροίσματα ελέγχου (διπλότυπα μεταδεδομένων για την επαλήθευση της ακεραιότητας του πρωτοτύπου - το APFS το κάνει αυτό, αλλά όχι για δεδομένα χρήστη). Το APFS δεν διαθέτει επίσης πλεονασμό δεδομένων (διπλότυπα) (βλέπε κλωνοποίηση), γεγονός που εξοικονομεί χώρο στο δίσκο, αλλά καθιστά αδύνατη την επιδιόρθωση δεδομένων σε περίπτωση καταστροφής. Σε σχέση με αυτό, η Apple λέγεται ότι είναι ελκυστική για την ποιότητα του χώρου αποθήκευσης που εγκαθιστά στα προϊόντα της.
Οι χρήστες θα δουν πρώτα το APFS σε συσκευές iOS, ήδη κατά την ενημέρωση σε iOS 10.3. Το επόμενο ακριβές σχέδιο δεν είναι ακόμη γνωστό, εκτός από το ότι το 2018, ολόκληρο το οικοσύστημα της Apple θα πρέπει να τρέχει σε APFS, δηλαδή συσκευές με iOS, watchOS, tvOS και macOS. Το νέο σύστημα αρχείων θα πρέπει να είναι ταχύτερο, πιο αξιόπιστο και πιο ασφαλές χάρη στη βελτιστοποίηση.
"και επισημαίνουν χαρακτηριστικά γνωστά από άλλα συστήματα (ειδικά το ZFS) που λείπουν από αυτό." Μπορώ να ρωτήσω ποιες είναι αυτές οι δυνατότητες; Resp. θα μπορούσε να προστεθεί στο άρθρο. Κατά τα άλλα υπέροχο άρθρο. Ευχαριστώ.
Προστέθηκε στην προτελευταία παράγραφο.
Ευχαριστώ πολύ. Και πάλι ευχαριστώ για ένα υπέροχο και περιεκτικό άρθρο.
Ναι, συμφωνώ, σίγουρα δεν υπάρχουν εκατομμύρια άρθρα εδώ, αλλά όταν βγαίνει κάτι, μου αρέσει να το τιμώ και να του δίνω την πλήρη προσοχή μου. Ταυτόχρονα, είμαι λίγο πιο σοφός και, σε αντίθεση με άλλες ιστοσελίδες, δεν μετανιώνω που χάνω χρόνο διαβάζοντας.
Ναι, ενδιαφέρον άρθρο. Ακόμα κι αν με τρομάζει λίγο μια τέτοια αλλαγή ;-). Θα χρειαστεί λίγος χρόνος για να εμφανιστούν τα προγράμματα για να ανακτήσουν τα διαγραμμένα δεδομένα, να εντοπιστούν ορισμένα σφάλματα κ.λπ.
Ωστόσο, καταλαβαίνω ότι μετά από 30 χρόνια είναι καιρός να κάνουμε κάτι, γιατί είναι απαραίτητο να υπολογίσουμε τον χώρο στο δίσκο, πόσο καταλαμβάνουν μεμονωμένα βιβλία διευθύνσεων κ.λπ. είναι πολύ αργό για σήμερα.
Υπέροχο άρθρο
Σούπερ άρθρο, είμαι πολύ περίεργος πώς θα γίνει η αλλαγή στην υπάρχουσα εγκατάσταση MacOS HFS+ -> APFS
Ωραίο άρθρο! Ευχαριστώ!