Огляд файлової системи APFS: чому вона краща за HFS+

Читайте про файлову систему APFS. Які її характеристики, переваги та недоліки. Чим вона краща або гірша за файлову систему HFS+.

Зміст

Вступ

Система HFS+ почала застосовуватися ще на початку 2000-х і сильно застаріла, так як це була лише вдосконалена версія HFS. Вона робила прості операції занадто тривалими, неефективно використовувала значну частину пам’яті пристроїв. І щоб вирішити ці та інші проблеми, розробники почали роботу над новою системою APFS. В результаті їм вдалося домогтися істотних поліпшень.

	Mac OS Extended (HFS+)	Apple File System (ApFS)
Кількість блоків	2 32 (4 billion)	2 63 (9 quintillion)
Ідентифікатори файлів	32-bit	64-bit
Максимальний розмір файлу	2 63 байт	2 63 байт
Частота міток часу	1 секунда	1 наносекунда
Copy-on-write		+
Захист від падіння (Crash-protected)	журнальованих	+
Клонування файлів та каталогів		+
Snapshots		+
Спільне використання простору (Space sharing)		+
Шифрування (Native encryption)		+
Sparse files		+
Швидка зміна розміру каталогу (Fast directory sizing)		+

Миттєве клонування та розрідження

Завдяки новій функції клонування (миттєвого копіювання файлу або директорії, при якому не потрібне додаткове місце для зберігання даних) і функції розрідження (стиснення даних, при якому економиться дисковий простір і збільшується швидкість запису) розробники домоглися збільшення швидкості роботи системи. Це дозволило швидко відкривати програми та прискорити час реагування системи на запити користувача.

Ще однією перевагою є швидке копіювання з економією простору на диску. Тепер, якщо створюються клони, вони займають не подвійне місце в пам’яті, а лише одне. Якщо в клоні з’являються зміни, на диск записуються лише вони, а основа файлу береться з первинною версією. Цей простий алгоритм дозволяє істотно економити пам’ять.

Перейти до перегляду

🍏 Топ програм для відновлення даних з APFS диска або як відновити Apple MacOs диск у Windows 🍏

Зліпки системи

А шляхом використання «снапшотів» (зліпки системи, які відкриті тільки для читання) прискорилося резервне копіювання. Тепер операційна система може використовувати «снапшоти» для більш ефективної процедури резервного копіювання. Це дозволить Time Machine працювати швидше.

64-бітна архітектура

На відміну від 32-х бітної HFS+, в APFS використовується 64-бітна структура. Простими словами – APFS зможе зберігати набагато більше файлів на відміну від її попередниці. Понад 9 квінтильйонів файлів на кожному томі, чого з надлишком вистачить на найближчий десяток років.

Шифрування дисків

Крім більш швидкої та стабільної роботи операційної системи, користувачі отримали доступ до надійних інструментів шифрування даних на диску. Будь-які файли можуть бути захищені одним або декількома ключами.

Space Sharing

Використовуючи функцію Space Sharing, всі томи диска зможуть «ділитися» вільним простором. Тепер, якщо в одному умовному розділі не вистачає місця для встановлення файлу, автоматично буде використовуватися простір іншого.

Файлова система влаштована таким чином – на жорсткому диску система створює контейнер. Цей контейнер містить один або кілька розділів (томів), кожен з розділів має свою структуру (свій власний простір імен, набір файлів і директорій), де зберігатиметься інформація, посилання розташування файлів і кореневий каталог з даними.

У порівнянні з попередньою файловою системою HFS+ якщо відформатувати диск на один або кілька томів, кожен том матиме заданий розмір, визначений під час його створення. При певних умовах обсяг може бути змінений без втрати інформації, але ці умови часто не поширюються на обсяг, який необхідно збільшити.

APFS усуває більшість цих старих обмежень розміру, дозволяючи томам отримувати будь-який простір, доступний на диску. Незайнятий простір може бути призначено на будь-який з томів, де це необхідно.

Перейти до перегляду

🔝 Топ програм для відновлення даних із HFS plus диска. Як відновити MacOs Extended диск 🍏

Нові мітки часу

А поліпшена робота з переносними накопичувачами дозволяє передавати і зчитувати інформацію набагато швидше, що скорочує помилки при запису даних.

У APFS значно збільшена точність міток часу (таймстамп). Ця файлова система підтримує встановлення міток часу з точністю до наносекунди. Для порівняння, у HFS+ мітки часу виставлялися з точністю до секунди.

Журнал операцій

Ще в APFS реалізували схему copy-on-write, яка гарантує, що всі зміни і записи в журнал будуть постійно синхронізовані, і якщо операційна система непередбачувано «впаде» або просто комп’ютер відключиться від живлення, то нічим страшним для даних на дисковому просторі це не обернеться.

Це стосується як десктопної macOS, так і мобільного iOS – завдяки APFS, iPhone більше не перетворюватимуться на «цеглини» після невдалих оновлень.

Оскільки ApFS оптимізований для SSD, швидкість доступу до флеш-носія буде вищою, ніж при використанні HFS+.

На жорстких дисках приріст продуктивності буде мінімальним. Результати тестів зі звичайним жорстким диском:

FS	Читання	Запис	Читання (IOPS)	Запис (IOPS)
HFS	85.15	85.37	81.2	81.4
ApFS	85.29	85.98	81.3	82

Висновок

В цілому можна сказати що реалізація файлової системи APFS є набагато кращою її попередників. Ця система оптимізована під SSD-диски та буде відмінно працювати на нових пристроях від Apple. В результаті система дасть велику швидкість роботи системи, посилену безпеку, завдяки вбудованій технології шифрування і надійність, яку забезпечить новий захист інформації в разі збоїв і спрощеної схеми резервного копіювання даних.

Перейти до перегляду

🍏 Відновлення даних після оновлення, повторної установки MacOS або форматування диска 🍏