Informazioni su APFS: il nuovo file system di Apple

• 2019

Uno degli annunci più orientati allo sviluppatore che non ha fatto il Keynote nel WWDC di quest'anno è stato Apple che ha introdotto un nuovo file system battezzato Apple File System (APFS).

Gli attuali file system utilizzati dalla società, (HFS e HFS +), hanno più di un decennio e non sono mai stati progettati per dispositivi di archiviazione che memorizzano dati nell'ordine dei Gigabyte.

APFS è stato sviluppato "da zero" per scalare uniformemente su tutti i loro dispositivi. Ciò significa che da Apple Watch al Mac, tutti i dispositivi utilizzeranno APFS come file system predefinito nei prossimi anni.

Quali caratteristiche ci si può aspettare nel nuovo file system e come sono importanti a livello di utente? Abbiamo una semplice analisi delle principali nuove funzionalità di APFS annunciate dal colosso della tecnologia.

Granularità del Timestamp al nanosecondo:

Il file system HFS + attualmente in uso supporta la granularità di un timestamp di 1 secondo. Ciò significa in sostanza che i timestamp (leggi "file creato su", "ultimo modificato su") sui tuoi file in un sistema HFS + sono precisi al secondo. Tutto ciò andava bene quando HFS + era stato originariamente progettato, quasi 13 anni prima, per i dispositivi di archiviazione che erano lenti e i timestamp di un secondo potevano facilmente gestire l'atomicità del file system.

Tuttavia, i dispositivi di archiviazione utilizzati nell'attuale generazione di dispositivi sono in grado di eseguire operazioni di I / O a livello di nanosecondo, rendendo la granularità di data / ora nanosecondo una necessità in un moderno file system.

crittografia:

Una delle funzionalità chiave di Apple File System, e forse la più utile, anche per utenti non esperti, è la crittografia. APFS offre agli utenti tre opzioni su come (se non del tutto) crittografare i propri dati.

1. in chiaro:

   Un utente può semplicemente scegliere di non crittografare i propri dati. Questo probabilmente non è il modo migliore per andare sui tuoi file se hai dei dati sensibili sul tuo laptop; qualsiasi a tutti.

   Tuttavia, a ciascuno il proprio, in modo da poter mantenere i file non crittografati.

2. Crittografia a chiave singola:

   La crittografia a chiave singola sul tuo dispositivo funzionerà allo stesso modo in cui FileVault funziona su un Mac in questo momento. Crittografa i tuoi dati, richiedendo una chiave per accedervi.

3. Crittografia a più chiavi:

   In poche parole, la crittografia multi-chiave è fantastica. La crittografia a chiave multipla su APFS consentirà agli utenti di creare più chiavi per diversi file o anche parti di file. Pertanto, l'intero disco verrà crittografato, ma è possibile creare ulteriori chiavi (ad esempio sul telefono) per rivelare ancora più dati quando il telefono viene sbloccato, consentendo così l'accesso alla chiave. Questa è una nuova eccitante aggiunta a APFS poiché consente la crittografia su una base "per file", in modo che file diversi possano avere chiavi di crittografia differenti.

File sparsi:

I file sparsi consentono di allocare la memoria a un file solo quando necessario. Il supporto di file sparsi significa che un file di grandi dimensioni (ad esempio 1 GB) verrà assegnato solo l'intero spazio da 1 GB sul dispositivo di archiviazione quando i dati effettivi nel file sono di 1 GB. Ad esempio, considera il caso d'uso in cui stai scaricando un file utilizzando un torrent. Il file potrebbe essere un file di grandi dimensioni, ad esempio 1 GB. Nel file system HFS +, nel momento in cui il file inizia a scaricare, il file system assegna 1 GB di spazio al file, anche se i dati reali che potrebbero essere stati scaricati (e quindi salvati) potrebbero essere pari a un singolo kilobyte.

APFS, tuttavia, non assegnerà l'intero 1GB all'inizio. Invece, al file verrà assegnato lo spazio su disco man mano che cresce.

istantanee:

"Istantanee", come suggerisce il nome, in pratica ti consente di scattare un'istantanea di un file in un determinato momento, salvando quindi lo stato del file e permettendoti di continuare a modificarlo. Le modifiche sono tracciate dal file system e solo i nuovi dati occupano spazio aggiuntivo. Le istantanee sono più veloci dei normali salvataggi di file. Un tipico salvataggio di file, che salva l'intero dato del file ogni volta che l'utente "salva" il file, richiede tempo proporzionale alla dimensione del file.

Un'istantanea, d'altra parte, salva solo le modifiche ogni volta che l'utente "salva" il file. Ciò consente ai backup di utilizzare meno spazio su disco rispetto ai file system di supporto non snapshot. Ciò significa che i backup di TimeMachine diventeranno più veloci, più efficienti e occuperanno meno spazio.

Condivisione dello spazio:

La condivisione dello spazio è una nuova funzionalità di APFS che consente a più volumi di condividere logicamente lo spazio di memoria su un dispositivo di archiviazione. Ciò significa che se sul tuo Mac hai un SSD da 256 GB, APFS ti permetterà di partizionarlo in modo tale che ciascuna delle partizioni mostrerà l'intero 256 GB (o la dimensione scelta) come disponibile per l'uso e espandere o ridurre le dimensioni fisiche quando i file vengono aggiunti o rimossi dalle partizioni.

Efficienza dello spazio:

La memorizzazione efficiente dei file su un dispositivo di memorizzazione è della massima importanza per prestazioni migliori e un uso più efficiente del file system.

APFS gestisce l'efficienza dello spazio utilizzando quelli che vengono chiamati "Cloni". Fondamentalmente, se si copia un file all'interno dello stesso file system, invece di creare una copia duplicata dei dati, APFS condivide semplicemente gli stessi dati su disco con il nuovo file. Ciò significa che più copie dello stesso file non utilizzeranno più spazio aggiuntivo "per file".

Prestazione:

Apple ha apportato alcuni miglioramenti "sotto la cappa" a APFS per farlo funzionare meglio sui loro dispositivi.

APFS è ottimizzato per l'archiviazione Flash. Questa è la memoria utilizzata su ogni nuovo dispositivo Apple che viene venduto agli utenti e ha senso per il loro file system da ottimizzare in base alla tecnologia di archiviazione che utilizzano.

Inoltre, APFS utilizza quello che viene chiamato "TRIM". TRIM è un comando utilizzato dal sistema operativo per informare l'SSD quali blocchi di dati non sono più in uso e possono essere cancellati. TRIM consentirà all'SSD di "contrassegnare" i blocchi di memoria che non contengono più dati validi, quindi quando è necessario scrivere nuovi dati, l'SSD può utilizzare i blocchi contrassegnati. Ciò si traduce in una maggiore velocità di scrittura.

Mentre questa funzione era disponibile in HFS +, APFS consente di emettere comandi TRIM in modo asincrono quando i file vengono eliminati o viene liberato spazio libero. Ciò garantisce che le modifiche ai metadati vengano scritte nella memoria prima che vengano eseguite le operazioni di cancellazione o recupero.

Se hai usato un Mac, è probabile che tu abbia incontrato il pallone da spiaggia rotante, più comunemente noto come il "beachball della morte rotante". Questo di solito si verifica quando il sistema operativo sta eseguendo più operazioni di scrittura sull'unità SSD. Con APFS, Apple renderà il file system prioritario alle operazioni immediatamente visibili agli utenti, rispetto alle attività in background che non sono visibili.

Funzionalità Contrasto tra HFS + e Apple APFS

Eccitato su APFS?

Lo sforzo di Apple verso lo sviluppo di un file system completamente nuovo da zero sembra una buona idea; soprattutto considerando che lo stanno sviluppando mirato esclusivamente all'hardware Apple, il che significa che APFS probabilmente tenterà di utilizzare l'hardware nel miglior modo possibile, in particolare la memoria flash incredibilmente veloce sui dispositivi Apple. Questo dovrebbe essere un miglioramento decente dalle molte sfumature di HFS + quando Apple rilascia finalmente il file system APFS alla fine del 2016 o all'inizio del 2017.

Siamo davvero entusiasti di APFS e di come migliorerà il modo in cui i dispositivi Apple gestiscono file e directory.

Cosa ne pensi di APFS? Fateci sapere nei commenti qui sotto.