Получи скидку или подарок!

Обзор файловой системы APFS: почему она лучше HFS+

Читайте о файловой системе APFS. Какие её характеристики, преимущества и недостатки. Чем она лучше или хуже файловой системы HFS+.

Обзор файловой системы APFS: почему она лучше HFS+

Содержание:

Вступление

Система HFS+ начала применяться еще в начале 2000-х и сильно устарела, потому как это была лишь усовершенствованная версия HFS. Она делала простые операции слишком длительными, неэффективно использовала значительную часть памяти устройств. И чтобы решить эти и другие проблемы, создатели начали работу над новой системой APFS. В результате им удалось добиться существенных улучшений.

APFS
 Mac OS Extended (HFS+)Apple File System (ApFS)
Количество блоков распределения2 32 (4 billion)2 63 (9 quintillion)
Идентификаторы файлов32-bit64-bit
Максимальный размер файла2 63 байт2 63 байт
Частота меток времени1 секунд1 наносекунд
Copy-on-write +
Зашита от падения (Crash-protected)журналируемый+
Клонирование файлов и каталогов +
Snapshots +
Совместное использование пространства (Space sharing) +
Шифрование (Native encryption) +
Sparse files +
Быстрое изменение размера каталога (Fast directory sizing) +

Мгновенное клонирование и разрежение

Благодаря новой функции клонирования (мгновенного копирования файла или директории, при котором не требуется дополнительное место для хранения данных) и функции разрежения (это сжатие данных, при котором экономится дисковое пространство и увеличивается скорость записи) разработчики добились увеличения скорости работы системы. Что позволило быстро открывать приложения и ускорить время реагирования системы на запросы пользователя.

Еще одним преимуществом есть быстрое копирование с экономией пространства на диске. Теперь, если создаются клоны, они занимают не двойное место в памяти, а лишь одно. Если в клоне появляются изменения, на диск записываются лишь они, а основа файла берется из первоначальной версии. Этот простой алгоритм позволяет существенно экономить память.

Слепки системы

А за счет использования «снапшотов» (это слепки системы, которые открыты только для чтения) ускорилось резервное копирование. Теперь операционная система может использовать «снапшоты» для более эффективной процедуры резервного копирования. Это позволит Time Machine работать быстрее.

64 битная архитектура

В отличии от 32-х битной HFS+ в APFS используется 64-битная структура. Простыми словами APFS сможет хранить намного больше файлов в отличии от ее предшественницы. Это более 9 квинтиллионов файлов на каждом томе чего с излишком хватит на ближайший десяток лет.

Шифрование дисков

Помимо более быстрой и стабильной работы операционной системы, пользователи получат доступ к надежным инструментам шифрования данных на диске. Любые файлы могут быть защищены одним или несколькими ключами.

Space Sharing

Используя функцию Space Sharing, все тома диска смогут «делиться» свободным пространством. Теперь, если в одном условном разделе не хватает места для установки файла, автоматически будет использоваться пространство другого.

Файловая система устроена таким образом – на жестком диск система создает контейнер. Этот контейнер содержит один или несколько разделов (томов), каждый из разделов имеет свою структуру (свое собственное пространство имен, набор файлов и директорий), где храниться информация, ссылки расположения файлов и корневой каталог с данными.

В сравнении с предыдущей файловой системой HFS + если отформатировать диск на один или несколько томов, каждый том будет иметь заданный размер, определенный во время его создания. При определенных условиях объем может быть изменен без потери информации, но эти условия часто не распространяются на объем, который необходимо увеличить.

APFS устраняет большинство этих старых ограничений размера, позволяя томам приобретать любое неиспользуемое пространство, доступное на диске. Общее неиспользуемое пространство может быть назначено на любой из томов, где это необходимо. Есть лишь одно исключение. Объемы и любое свободное пространство должны находиться в одном контейнере.

Новые метки времени

А улучшенная работа с переносными накопителями позволяет передавать и считывать информацию гораздо быстрее, что сокращает ошибки при записи данных.

В APFS значительно увеличена точность меток времени (таймстампов). Эта файловая система поддерживает установку меток времени с точностью до наносекунды. Для сравнения, в HFS+ метки времени выставлялись с точностью до секунды.

Журналирование операций

Еще в APFS реализовали схему copy-on-write, которая гарантирует, что все изменения и записи в журнал будут постоянно синхронизированы, и если операционная система непредвиденно «упадет» или просто компьютер отключится от питания, то ничем страшным для данных на дисковом пространстве это не обернется.

Это касается как десктопной macOS, так и мобильной iOS — благодаря APFS iPhone больше не будут превращаться в «кирпичи» после неудачных обновлений.

Поскольку ApFS оптимизирован для SSD, скорость доступа к флеш-носителю будет выше, чем при использовании HFS +.

На жестких дисках прирост производительности будет минимальным. Результаты тестов с обычным жестким диском:

FSЧтениеЗаписьЧтение (IOPS)Запись (IOPS)
HFS85.1585.3781.281.4
ApFS85.2985.9881.382

Заключение

В целом можно сказать что реализация файловой системы APFS является намного лучшей ее предшественников. Эта система оптимизирована по SSD-диски и будет отлично работать на новых устройствах от Apple. В итоге система даст большую скорость работы системы, усиленную безопасность, благодаря встроенной технологии шифрования и надежность, которую обеспечит новая защита информации в случае сбоев и упрощенная схема резервного копирования данных.

Рекомендуем для вас