نظرة عامة على نظام ملفات APFS: لماذا هو أفضل من نظام +HFS
إقرأ هذا المقال حول نظام ملفات APFS، و خصائصه ومزاياه وعيوبه، وإكتشف إذا ما كان أفضل أو أسوأ من نظام +HFS.
- المقدمة
- الإستنساخ والضغط
- اللقطات
- بنية 64 بت
- تشفير القرص
- تقاسم المساحة
- طوابع زمنية جديدة
- العمليات اليومية
- الخاتمة
- أسئلة وأجوبة
- التعليقات
المقدمة
HFS+ دخل حيز الإستخدام في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين وسرعان ما أصبح قديمًا، حيث كان مجرد نسخة محسنة من HFS. لقد جعل من العمليات البسيطة طويلة جدًا، ولم يستخدم ذاكرة الجهاز بكفاءة. لحل هذه المشكلات وغيرها، تم تصميم نظام APFS الجديد. أدخلت تغييرات كبيرة مقارنة بما سلف.
| تمديد نظام التشغيل Mac OS (HFS+) | نظام ملفات Apple (ApFS) | |
|---|---|---|
| عدد كتل التخصيص | 2 32 (4 مليارات) | 2 63 (9 كوينتيليون) |
| معرفات الملف | 32 بت | 64 بت |
| حجم الملف الأقصى | 2 63 bytes | 2 63 bytes |
| دقة الطابع الزمني | 1 second | 1 nanosecond |
| Copy-on-write | + | |
| محمي من التحطم | Journaled | + |
| إستنساخ الملفات والدلائل | + | |
| اللقطات | + | |
| تقاسم المساحة | + | |
| التشفير الأصلي | + | |
| ملفات متفرقة | + | |
| تحجيم الدليل السريع | + |
الإستنساخ والضغط
بفضل الوظائف الجديدة مثل الإستنساخ (نسخ ملف أو دليل على الفور، والذي لا يتطلب مساحة إضافية على القرص لتخزين البيانات) والضغط (مما يساعد على توفير مساحة القرص وزيادة سرعة الكتابة)، تحسن أداء النظام بشكل عام. الآن يمكن فتح التطبيقات بشكل أسرع وتم تقليل وقت إستجابة النظام الإجمالي.
ميزة أخرى هي النسخ السريع مع توفير مساحة القرص. يتم إنشاء النسخ ولكنهم يأخذون مساحة كبيرة كما هو مطلوب لملف واحد، بدلاً من الإثنين. إذا كانت هناك أي تغييرات تم إجراؤها على الإستنساخ، فستتم كتابة البيانات المتغيرة فقط على القرص، بينما يعتمد باقي الملف على نسخته الأصلية. تساعد هذه الخوارزمية البسيطة في توفير مساحة القرص بشكل كبير.
🔝 Top Tools to Recover Data from APFS drives or how to recover Apple MacOs disk in Windows (2021)🍏
اللقطات
بفضل إستخدام اللقطات (نقطة زمنية، مثيلات للقراءة فقط لنظام الملفات) تستغرق عمليات النسخ الإحتياطي وقتًا أقل بكثير. الآن يمكن لنظام التشغيل إستخدام اللقطات لجعل النسخ الإحتياطي أكثر كفاءة، مما يتيح لأداة Time Machine العمل بشكل أسرع.
بنية 64 بت
بخلاف نظام +HFS المستند إلى بنية 32 بت، يستخدم نظام ملفات APFS بنية 64 بت. بكلمات بسيطة ، يمكن لنظام APFS تخزين ملفات أكثر بكثير من سابقتها: حوالي 9 كوينتيليون ملف في كل مجلد، والتي يجب أن تكون أكثر من كافية لعشرات السنين.
تشفير القرص
بالإضافة إلى العملية الأسرع والأكثر إستقرارًا بشكل عام، سيتمكن المستخدمون من الوصول إلى أدوات تشفير القرص الآمن. يمكن حماية أي ملفات بمفتاح واحد أو عدة مفاتيح.
تقاسم المساحة
بإستخدام ميزة تقاسم المساحة، يمكن لجميع وحدات التخزين على القرص مشاركة مساحتها الخالية. على سبيل المثال، إذا كانت وحدة التخزين بها مساحة غير كافية لإستيعاب ملف، فسيتم إستخدام بعض المساحة من وحدة تخزين أخرى تلقائيًا.
إليك كيفية تصميم نظام الملفات: يقوم نظام التشغيل بإنشاء حاوية على القرص الصلب. تحتوي هذه الحاوية على قسم واحد أو عدة أقسام (مجلدات)، كل منها له هيكله الخاص (مساحة الأسماء، ومجموعة من الملفات والأدلة) لتخزين البيانات، والروابط إلى مواقع الملفات والمجلدات، و الدليل الجذر الذي يحتوي على البيانات .
بالمقارنة مع النظام السابق، +HFS، إذا قمت بتهيئة القرص بحيث يحتوي على وحدة تخزين واحدة أو عدة وحدات تخزين، فإن نظام الملفات الجديد يخصص حجمًا ثابتًا لكل وحدة تخزين، ويتم تحديد هذا الحجم في وقت الإنشاء. في ظل ظروف معينة، يمكن تعديل هذا الحجم دون فقدان البيانات، ولكن في كثير من الأحيان، لا تنطبق مثل هذه الشروط على الحجم الذي ترغب في تكبيره.
يزيل نظام APFS معظم قيود الحجم هذه ويسمح لوحدات التخزين بالإستفادة من أي مساحة خالية متاحة على القرص. بهذه الطريقة، يمكن تخصيص أي مساحة غير مستخدمة لأي وحدة تخزين حيث تكون مطلوبة. هناك إستثناء واحد فقط – يجب وضع وحدات التخزين داخل حاوية واحدة.
🔝 Top Tools to Recover Data from HFS+ Drives. How to Recover a MacOS Extended Drive in 2021 🍏
طوابع زمنية جديدة
تتيح الميزات المحسّنة للعمل مع الأجهزة القابلة للإزالة للمستخدمين نقل المعلومات وقراءتها بشكل أسرع مما يقلل من عدد أخطاء الكتابة المحتملة.
في نظام APFS، تم تحسين دقة الطوابع الزمنية بشكل كبير، وهي الآن تدعم ختم الوقت بدقة تصل إلى النانو ثانية، بينما كان نظام +HFS مقصورًا على دقة الطابع الزمني الثاني.
العمليات اليومية
إليك أحد التحسينات الأخرى: يستخدم نظام ملفات APFS مبدأ “النسخ عند الكتابة” لضمان مزامنة جميع التغييرات و الإدخالات في المجلة طوال الوقت، وفي حالة تعطل نظام التشغيل بشكل غير متوقع أو إنقطاع التيار الكهربائي، فلا شيء على الإطلاق سيحدث للبيانات الموجودة على الأقراص الخاصة بك.
إنه ينطبق على كل من أنظمة تشغيل macOS و iOS المحمولة المصممة للكمبيوتر المكتبي – بفضل نظام APFS، لن يتم إختراق جهاز iPhone إذا حدث خطأ ما في تحديث آخر.
نظرًا لتحسين نظام ApFS لمحركات أقراص SSD، ستكون سرعة الوصول إلى محرك الأقراص المحمول أعلى بكثير بالمقارنة مع نظام +HFS.
على الرغم من ذلك، بالنسبة للأقراص الصلبة التقليدية، فإن الزيادة في الأداء ستكون ضئيلة. نتائج الإختبار لمحرك الأقراص الصلبة العادية:
| FS | قراءة | كتابة | قراءة (IOPS) | كتابة (IOPS) |
|---|---|---|---|---|
| HFS | 85.15 | 85.37 | 81.2 | 81.4 |
| ApFS | 85.29 | 85.98 | 81.3 | 82 |
الخاتمة
بشكل عام، يمكن القول أن نظام APFS يبدو أفضل بكثير من أنظمة الملفات السابقة، حيث تم تصميمه مع وضع محركات أقراص الحالة الصلبة في الإعتبار ويجب أن يعمل بشكل مذهل على أجهزة Apple الجديدة. في النهاية، يضمن نظام التشغيل الجديد أداءً محسنًا وأمانًا أفضل بفضل تقنية التشفير المضمنة والموثوقية المحسّنة بسبب آلية الحماية من الأعطال الجديدة وخطة النسخ الإحتياطي للبيانات المبسطة.
