APFS được sử dụng trên macOS, iOS, watchOS và tvOS
APFS (Apple File System) là một hệ thống để tổ chức và cấu trúc dữ liệu trên một hệ thống lưu trữ. APFS ban đầu được phát hành với macOS Sierra thay thế HFS + 30 tuổi .
HFS + và HFS (một phiên bản trước đó của hệ thống tệp phân cấp) ban đầu được tạo ra vào những ngày đĩa mềm, là phương tiện lưu trữ chính cho máy Mac khi quay ổ đĩa cứng là một tùy chọn đắt tiền do bên thứ ba cung cấp.
Trong quá khứ, Apple đã tán tỉnh với việc thay thế HFS +, nhưng APFS đã được bao gồm trong iOS , tvOS và watchOS bây giờ là hệ thống tệp mặc định cho macOS High Sierra và sau đó.
APFS được tối ưu hóa cho công nghệ lưu trữ ngày nay và ngày mai
HFS + được thực hiện khi đĩa mềm 800 kb là vua . Các máy Mac hiện tại có thể không sử dụng đĩa mềm, nhưng việc quay các ổ đĩa cứng đang bắt đầu có vẻ như cổ xưa . Với Apple nhấn mạnh việc lưu trữ flash trong tất cả các sản phẩm của mình, một hệ thống tập tin được tối ưu hóa để làm việc với phương tiện quay, và độ trễ cố hữu trong việc đợi đĩa quay xung quanh không có ý nghĩa gì nhiều.
APFS được thiết kế từ ổ cứng cho SSD và các hệ thống lưu trữ dựa trên flash khác. Mặc dù APFS được tối ưu hóa cho cách lưu trữ trạng thái rắn hoạt động, nó hoạt động tốt với các ổ đĩa cứng hiện đại.
Chứng minh trong tương lai
APFS hỗ trợ số inode 64 bit. Inode là mã định danh duy nhất xác định đối tượng hệ thống tệp. Một đối tượng hệ thống tập tin có thể là bất cứ điều gì; một tệp, một thư mục. Với inode 64 bit, APFS có thể chứa khoảng 9 nghìn tấn đối tượng hệ thống tập tin tràn qua giới hạn cũ 2,1 tỷ.
Chín nghìn tỷ dường như là một con số khá lớn, và bạn có thể hỏi chính xác thiết bị lưu trữ nào sẽ có đủ không gian để thực sự chứa nhiều vật thể đó. Câu trả lời yêu cầu xem nhanh xu hướng lưu trữ. Xem xét điều này: Apple đã bắt đầu chuyển công nghệ lưu trữ cấp doanh nghiệp sang các sản phẩm cấp người tiêu dùng, chẳng hạn như Mac và khả năng sử dụng bộ nhớ theo cấp. Đây là lần đầu tiên nhìn thấy trong Fusion ổ đĩa di chuyển dữ liệu giữa một SSD hiệu suất cao và chậm hơn, nhưng lớn hơn nhiều, ổ cứng. Dữ liệu thường xuyên truy cập được lưu trữ trên SSD nhanh, trong khi các tệp được sử dụng ít thường xuyên hơn được lưu trữ trên ổ đĩa cứng.
Với hệ điều hành MacOS , Apple đã mở rộng khái niệm này bằng cách thêm dung lượng lưu trữ iCloud vào hỗn hợp. Cho phép phim và chương trình truyền hình bạn đã xem được lưu trữ trong iCloud giải phóng bộ nhớ cục bộ. Trong khi ví dụ cuối cùng này không yêu cầu hệ thống đánh số mã hóa hợp nhất trên tất cả các đĩa được sử dụng bởi hệ thống lưu trữ theo tầng này, nó hiển thị một hướng chung mà Apple có thể di chuyển; để tập hợp nhiều công nghệ lưu trữ phù hợp nhất với nhu cầu của người dùng và yêu cầu hệ điều hành xem chúng dưới dạng một không gian tệp đơn lẻ.
Tính năng APFS
APFS có một số tính năng đặt nó ngoài các hệ thống tệp cũ hơn.
- Bản sao - Bản sao cho phép các bản sao tệp gần như tức thời mà không cần thêm dung lượng. Thay vì sao chép từng tệp một chút từ vị trí này sang vị trí khác, bản sao thay vì tham chiếu tệp gốc, chia sẻ các khối dữ liệu giống hệt nhau giữa hai tệp. Thực hiện thay đổi đối với một tệp và chỉ khối dữ liệu đã thay đổi được ghi vào bản sao mới, trong khi cả bản gốc và bản sao tiếp tục chia sẻ khối dữ liệu không thay đổi. Điều này không chỉ làm cho việc sao chép và lưu tập tin đặc biệt nhanh mà còn tiết kiệm được nhu cầu về dung lượng lưu trữ.
- Ảnh chụp nhanh - APFS có thể tạo ảnh chụp nhanh âm lượng đại diện cho một điểm trong thời gian. Ảnh chụp nhanh có thể được sử dụng để tạo điều kiện sao lưu hiệu quả cũng như cho phép bạn quay lại cách mọi thứ diễn ra tại một thời điểm cụ thể. Ảnh chụp nhanh là các con trỏ chỉ đọc với khối lượng gốc và dữ liệu của nó. Ảnh chụp nhanh mới không chiếm không gian thực, ngoài số lượng không gian cần thiết để lưu trữ con trỏ đến âm lượng ban đầu. Khi thời gian trôi qua và các thay đổi được thực hiện đối với âm lượng ban đầu, ảnh chụp nhanh chỉ được cập nhật với những thay đổi xảy ra.
- Mã hóa - APFS hỗ trợ mã hóa toàn bộ đĩa mạnh mẽ bằng các chế độ AES-XTS hoặc AES-CBC. Cả hai tệp và siêu dữ liệu sẽ được mã hóa. Các phương thức mã hóa được hỗ trợ bao gồm:
- Xóa (không mã hóa).
- Phím đơn.
- Đa khóa, với các khóa cho mỗi tệp cho cả dữ liệu và siêu dữ liệu.
- Chia sẻ không gian - Chia sẻ không gian đặt dấu chấm hết cho các kích thước phân vùng định trước; thay vào đó, tất cả các tập đều chia sẻ không gian trống bên dưới trên ổ đĩa . Chia sẻ không gian sẽ cho phép nhiều ổ đĩa trên một ổ đĩa phát triển và thu nhỏ động khi cần, mà không cần phải phân vùng lại.
- Copy-On-Write - Lược đồ bảo vệ dữ liệu này cho phép các cấu trúc dữ liệu được chia sẻ miễn là không có thay đổi nào được thực hiện. Khi một thay đổi được yêu cầu (viết), một bản sao duy nhất mới được thực hiện, đảm bảo bản gốc vẫn còn nguyên vẹn. Chỉ sau khi viết xong là thông tin tập tin được cập nhật để trỏ đến dữ liệu mới.
- Atomic Safe-Save - Điều này tương tự như ý tưởng copy-on-write nhưng áp dụng cho bất kỳ thao tác tệp nào, chẳng hạn như đổi tên hoặc di chuyển tệp hoặc thư mục. Sử dụng đổi tên làm ví dụ, tệp sắp được đổi tên được sao chép bằng dữ liệu mới (tên tệp); không cho đến khi quá trình sao chép hoàn tất là hệ thống tệp được cập nhật để trỏ đến dữ liệu mới. Điều này đảm bảo rằng nếu vì bất kỳ lý do nào, chẳng hạn như mất điện hoặc một số trục trặc CPU, quá trình ghi không hoàn thành, tệp gốc vẫn nguyên vẹn.
- Tệp thưa thớt - Cách phân bổ không gian tệp hiệu quả hơn này cho phép không gian tệp chỉ phát triển khi thực sự cần thiết. Trong các hệ thống tệp không thưa thớt, không gian tệp phải được đặt trước, ngay cả khi không có sẵn dữ liệu nào được lưu trữ.