Visão geral do sistema de ficheiros APFS: porque é melhor do que HFS+

Ler sobre o sistema de ficheiros APFS. Quais são as suas características, vantagens e desvantagens. Porque é melhor ou pior que o sistema de ficheiros HFS+?

Conteúdo

• Introdução
• Clonagem instantânea e rarefacção
• Impressões do sistema
• 64-bit architecture
• CriptaçãoDisk
• Espaço partilhado
• Novos carimbos temporais
• Operações dealogging
• Conclusão
• Perguntas e respostas
• Comentários

Introdução

O sistema HFS+ entrou em uso no início dos anos 2000 e está muito desactualizado, porque era apenas uma versão melhorada do HFS. Tornou as operações simples demasiado demoradas, utilizando ineficientemente uma parte significativa da memória do dispositivo. E para resolver estes e outros problemas, os criadores começaram a trabalhar num novo sistema APFS. Como resultado, foram capazes de alcançar melhorias significativas.

Clonagem instantânea e rarefacção

Abrigado à nova função de clonagem (cópia instantânea de um ficheiro ou directório, que não requer espaço de armazenamento adicional) e à função de rarefacção (esta é a compressão de dados, que poupa espaço em disco e aumenta a velocidade de escrita), os programadores conseguiram um aumento da velocidade do sistema. Isto permitiu-nos abrir aplicações rapidamente e acelerar o tempo de resposta do sistema aos pedidos dos utilizadores.

Uma outra vantagem é a cópia rápida que poupa espaço em disco. Contudo, se forem criados clones, estes não ocupam o dobro do espaço de memória, mas apenas um. Se aparecerem alterações no clone, apenas essas alterações são escritas em disco e o ficheiro de base é retirado da versão original. Este algoritmo simples pode salvar significativamente a memória.

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Impressões do sistema

E devido à utilização de “instantâneos” (são instantâneos do sistema que estão abertos apenas para leitura), o backup foi acelerado. O sistema operativo pode agora utilizar instantâneos para backups mais eficientes. Isto permitirá que a Máquina do Tempo funcione mais rapidamente.

64-bit architecture

Não parecido com HFS+ de 32 bits, APFS usa uma estrutura de 64 bits. Em termos simples, a APFS será capaz de armazenar muito mais ficheiros do que a sua antecessora. São mais de 9 triliões de ficheiros em cada volume, o que é mais do que suficiente para os próximos dez anos.

CriptaçãoDisk

Para além de um sistema operacional mais rápido e estável, os utilizadores terão acesso a ferramentas de encriptação de disco fiáveis. Qualquer ficheiro pode ser protegido com uma ou mais chaves.

Espaço partilhado

Com a característica de espaço partilhado, todos os volumes de disco serão capazes de “partilhar” espaço livre. Agora, se não houver espaço suficiente numa secção condicional para instalar um ficheiro, o espaço na outra será utilizado automaticamente.

O sistema de ficheiros é concebido desta forma: o sistema cria um recipiente no disco rígido. Este contentor contém uma ou mais partições (volumes), cada uma das partições tem a sua própria estrutura (o seu próprio namespace, um conjunto de ficheiros e directórios), onde são armazenadas informações, ligações de localização de ficheiros e o directório raiz com os dados.

Em comparação com o anterior sistema de ficheiros HFS+, se formatar o disco em um ou mais volumes, cada volume terá um tamanho específico determinado no momento da sua criação. Sob certas condições, o volume pode ser alterado without loss of information, mas estas condições muitas vezes não se aplicam ao volume a ser aumentado.

APFS elimina a maioria destas restrições de tamanho mais antigas, permitindo que os volumes adquiram qualquer espaço não utilizado disponível no disco. O espaço total não utilizado pode ser atribuído a qualquer um dos volumes, conforme as necessidades. Há apenas uma excepção. Os volumes e qualquer espaço livre devem estar no mesmo contentor.

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Novos carimbos temporais

E o trabalho melhorado com armazenamento portátil permite-lhe transferir e ler informação muito mais rapidamente, o que reduz os erros ao escrever dados.

APFS melhorou significativamente a precisão dos carimbos temporais (timestamps). Este sistema de arquivo suporta carimbos temporais com precisão de nanossegundos. Para comparação, no HFS+, os carimbos temporais foram definidos para o segundo mais próximo.

Operações dealogging

De volta ao APFS, implementaram um esquema de cópia-em-escrita, que assegura que todas as alterações e entradas no registo serão constantemente sincronizadas, e se o sistema operativo “crashar” inesperadamente ou se o computador simplesmente se desligar da fonte de alimentação, então não há nada de terrível para os dados no espaço em disco.

Isso aplica-se tanto ao desktop macOS como ao iOS mobile: graças à APFS, os iPhones deixarão de ser “tijolos” após actualizações falhadas.

Desde que o ApFS está optimizado para SSDs, a velocidade de acesso aos meios de comunicação flash será mais rápida do que com HFS+.

Em discos rígidos, o ganho de desempenho será mínimo. Resultados do teste com um disco rígido convencional:

Conclusão

Overall, podemos dizer que a implementação do sistema de ficheiros APFS é muito melhor do que os seus predecessores. Este sistema é optimizado para unidades SSD e funcionará muito bem em dispositivos Apple mais recentes. Como resultado, o sistema proporcionará um desempenho mais rápido do sistema, maior segurança graças à tecnologia de encriptação e fiabilidade incorporadas, que serão proporcionadas por uma nova protecção de dados em caso de falhas e um esquema simplificado de salvaguarda de dados.

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