Файловая система APFS: почему она лучше HFS+
-
Автор:
Dmytriy Zhura
-
Редактор:
Andrey Mareev
В нашей новой статье мы рассмотрим обзор файловой системы APFS и почему она представляет собой значительное улучшение по сравнению с HFS+. Узнайте, как переход на APFS может повлиять на производительность вашего Mac и оптимизировать ваш опыт использования устройства. Погрузитесь в мир новых возможностей с файловой системой APFS уже сегодня!
- 1. Вступление
- 2. Мгновенное клонирование и разрежение
- 3. Слепки системы
- 4. 64 битная архитектура
- 5. Шифрование дисков
- 6. Space Sharing
- 7. Новые метки времени
- 8. Журналирование операций
- Заключение
- Вопросы и ответы
- Комментарии
1. 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.
| Характеристика | HFS+ | APFS |
|---|---|---|
| Год выпуска | 1998 | 2017 |
| Тип файловой системы | Дисковая | Современная, предназначенная для SSD |
| Шифрование | Ограниченное | Встроенное, поддержка полного шифрования |
| Производительность | Хорошая, но медленнее на SSD | Оптимизирована для скорости на SSD |
| Клонирование файлов | Нет | Поддерживается, эффективное использование пространства |
| Масштабируемость | Ограниченная | Высокая, поддержка больших объемов данных |
| Отмена изменений | Нет | Поддерживается, возможность возврата к предыдущим версиям |
| Структура данных | Блочная | Объектно-ориентированная |
| Совместимость | macOS и старые версии iOS | macOS, iOS, tvOS, watchOS |
| Метаданные | Ограниченные | Расширенные, улучшенное управление данными |
2. 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.
Топ программ для восстановления данных с APFS диска или как восстановить Apple MacOs диск в Windows
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
Топ программ для восстановления данных с HFS plus диска. Как восстановить MacOs Extended диск 💽 🧰 🛠️
7. 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.
8. 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:
| FS | Чтение | Запись | Чтение (IOPS) | Запись (IOPS) |
|---|---|---|---|---|
| HFS | 85.15 | 85.37 | 81.2 | 81.4 |
| ApFS | 85.29 | 85.98 | 81.3 | 82 |
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.
"APFS (Apple File System) поддерживает три типа томов:
Физический том (Physical Volume, PV): это физический носитель, такой как жесткий диск, который был отформатирован в APFS.
Логический том (Logical Volume, LV): это виртуальный том, который создается путем объединения одного или нескольких физических томов APFS. Логический том представляет собой единую точку монтирования для хранения данных.
Контейнер (Container): это объединение одного или нескольких физических томов APFS в единую структуру, которая управляет логическими томами внутри себя. Контейнеры APFS позволяют гибко управлять логическими томами, добавлять и удалять их, а также изменять их размеры без потери данных"
"APFS имеет несколько встроенных возможностей для резервного копирования данных.
Time Machine - это встроенное приложение macOS, которое автоматически создает резервные копии ваших файлов и папок на внешний жесткий диск или в облако iCloud. APFS поддерживает Time Machine, что позволяет быстро восстановить все данные системы и приложений, а также ваши личные файлы.
Snapshots - это функция APFS, которая создает мгновенную копию состояния файловой системы, что позволяет восстановить предыдущие версии файлов или восстановить файловую систему в целом. Snapshots создаются автоматически при установке обновлений macOS, но их можно создавать и вручную.
Disk Utility - это приложение, которое позволяет создавать дисковые образы и создавать резервные копии всей файловой системы или отдельных файлов и папок.
Сторонние приложения - существует множество сторонних приложений для резервного копирования данных, которые поддерживают APFS. Некоторые из них включают Carbon Copy Cloner, SuperDuper! и ChronoSync."
"Для обеспечения совместимости APFS с другими операционными системами можно использовать несколько подходов.
Использовать форматирование диска в формате exFAT, который поддерживается как macOS, так и Windows.
Использовать стороннее программное обеспечение, такое как Paragon APFS для Windows или APFS Fuse для Linux, чтобы позволить другим операционным системам работать с дисками, отформатированными в APFS.
Использовать сетевые хранилища или облачные хранилища, такие как Dropbox или Google Drive, которые позволяют обмениваться файлами между различными операционными системами без необходимости прямого доступа к диску с файловой системой APFS.
Использовать виртуальные машины, чтобы запустить macOS на Windows или Linux, и обращаться к APFS через виртуальную машину.
В любом случае, перед тем как отформатировать диск в APFS, необходимо убедиться, что выбранный метод совместимости наиболее подходит для ваших потребностей."
1. Откройте приложение Дисковый инструмент на вашем Mac.
2. Выберите диск SSD из списка доступных устройств.
3. Нажмите на кнопку «Отформатировать».
4. Выберите формат APFS из списка форматов.
5. Нажмите кнопку «Отформатировать», чтобы начать форматирование.