Noções básicas sobre o APFS O novo sistema de arquivos da Apple

Um dos anúncios mais orientados ao desenvolvedor que não fizeram o Keynote na WWDC deste ano foi a Apple, que introduziu um novo sistema de arquivos batizado de Apple File System (APFS).

Os sistemas de arquivos atuais em uso pela empresa (HFS e HFS +) têm mais de uma década e nunca foram realmente projetados para dispositivos de armazenamento que armazenam dados na ordem de Gigabytes.

O APFS foi desenvolvido "do zero" para escalar uniformemente em todos os seus dispositivos. Isso significa que, desde o Apple Watch até o Mac, todos os dispositivos usarão o APFS como sistema de arquivos padrão nos próximos anos..

Quais recursos você pode esperar no novo sistema de arquivos e como eles são importantes no nível do usuário? Temos uma análise simples dos principais novos recursos do APFS, conforme anunciado pelo gigante da tecnologia.

Granularidade de carimbo de data e hora em nanossegundos:

O sistema de arquivos HFS + usado atualmente tem suporte para granularidade de carimbo de data e hora de 1 segundo. Isso basicamente significa que os registros de data e hora (leia “arquivo criado em”, “modificado pela última vez em”) em seus arquivos em um sistema HFS + são precisos para um segundo. Tudo estava bem quando o HFS + foi originalmente projetado, há quase 13 anos, para dispositivos de armazenamento que eram lentos e carimbos de data e hora de 1 segundo podiam gerenciar facilmente a atomicidade do sistema de arquivos.

No entanto, os dispositivos de armazenamento usados ​​na geração atual de dispositivos são capazes de operações de E / S no nível de nanossegundos, tornando a granularidade do timestamp de nanossegundos uma necessidade em um sistema de arquivos moderno.

Criptografia:

Um dos principais recursos do Apple File System, e talvez o mais útil, mesmo para usuários não avançados, é a criptografia. O APFS oferece aos usuários três opções para como (se houver) criptografar seus dados.

1. Não criptografado:

   Um usuário pode simplesmente optar por não criptografar seus dados. Provavelmente, esse não é o melhor caminho para os arquivos, se você tiver dados confidenciais no laptop; qualquer.

   No entanto, cada um por sua conta, para que você possa manter seus arquivos não criptografados.

2. Criptografia de chave única:

   A criptografia de chave única no seu dispositivo funcionará da mesma maneira que o FileVault funciona em um Mac no momento. Ele criptografará seus dados, exigindo uma chave para acessá-los.

3. Criptografia com várias chaves:

   Simplificando, a criptografia com várias chaves é incrível. A criptografia com várias chaves no APFS permitirá que os usuários criem várias chaves para arquivos diferentes, ou mesmo partes de arquivos. Portanto, todo o seu disco será criptografado, mas você poderá criar chaves adicionais (por exemplo, no seu telefone), para revelar ainda mais dados quando o telefone for desbloqueado, permitindo assim o acesso à chave. Esta é uma nova adição interessante ao APFS, pois permitirá a criptografia "por arquivo", para que arquivos diferentes possam ter chaves de criptografia diferentes.

Arquivos esparsos:

Arquivos esparsos permitem que a memória seja alocada para um arquivo somente quando necessário. O suporte a arquivos esparsos significa que um arquivo grande (por exemplo, 1 GB) só terá todo o espaço de 1 GB no dispositivo de armazenamento quando os dados reais do arquivo tiverem 1 GB de tamanho. Por exemplo, considere o caso de uso em que você está baixando um arquivo usando um torrent. O arquivo pode ser um arquivo grande, digamos 1 GB. No sistema de arquivos HFS +, no momento em que o arquivo começa a ser baixado, o sistema de arquivos aloca 1 GB de espaço no arquivo, mesmo que os dados reais que possam ter sido baixados (e, portanto, salvos) possam ter apenas um kilobyte.

O APFS, no entanto, não alocará todo o 1 GB logo no início. Em vez disso, o arquivo receberá espaço em disco à medida que crescer.

Instantâneos:

“Instantâneos”, como o nome indica, basicamente permite tirar um instantâneo de um arquivo em um determinado momento, salvando o estado do arquivo e permitindo que você continue editando. As alterações são rastreadas pelo sistema de arquivos e apenas novos dados ocupam espaço adicional. Os instantâneos são mais rápidos que os salvos comuns de arquivos. Um salvamento típico de arquivo, que salva todos os dados do arquivo toda vez que o usuário "salva" o arquivo, leva um tempo proporcional ao tamanho do arquivo.

Um instantâneo, por outro lado, salva as alterações apenas toda vez que o usuário "salva" o arquivo. Isso permite que os backups usem menos espaço em disco do que nos sistemas de arquivos que não suportam captura instantânea. Isso significa que os backups do TimeMachine se tornarão mais rápidos, mais eficientes e também ocuparão menos espaço.

Compartilhamento de espaço:

O compartilhamento de espaço é um novo recurso do APFS que permitirá que vários volumes compartilhem logicamente o espaço de memória em um dispositivo de armazenamento. O que isso significa é que, se você tiver um SSD de 256 GB no Mac, o APFS permitirá particioná-lo de tal maneira que cada uma das partições mostre os 256 GB (ou o tamanho que você escolher) disponíveis para uso e expandir ou reduzir em tamanho físico quando os arquivos forem adicionados ou removidos das partições.

Eficiência espacial:

O armazenamento eficiente de arquivos em um dispositivo de armazenamento é de extrema importância para um melhor desempenho e um uso mais eficiente do sistema de arquivos.

O APFS lida com eficiência de espaço usando o que é chamado de "Clones". Basicamente, se você copiar um arquivo no mesmo sistema de arquivos, em vez de criar uma cópia duplicada dos dados, o APFS simplesmente compartilhará os mesmos dados em disco com o novo arquivo. Isso significa que várias cópias do mesmo arquivo não usarão mais espaço "por arquivo".

Atuação:

A Apple fez algumas melhorias "secretas" no APFS para melhorar o desempenho em seus dispositivos.

O APFS é otimizado para armazenamento em Flash. Esse é o armazenamento usado em todos os novos dispositivos Apple vendidos aos usuários e faz sentido que o sistema de arquivos seja otimizado de acordo com a tecnologia de armazenamento que eles usam.

Além disso, o APFS usa o que é chamado de "TRIM". TRIM é um comando usado pelo sistema operacional para informar o SSD quais blocos de dados não estão mais em uso e podem ser limpos. O TRIM permitirá que o SSD “marque” os blocos de memória que não contêm mais dados válidos; portanto, quando novos dados são necessários, o SSD pode usar os blocos marcados. Isso resulta em uma maior velocidade de gravação.

Enquanto esse recurso estava disponível no HFS +, o APFS permite que os comandos TRIM sejam emitidos de forma assíncrona quando os arquivos são excluídos ou o espaço livre é recuperado. Isso garante que as alterações nos metadados sejam gravadas no armazenamento antes da execução das operações de exclusão ou recuperação..

Se você usou um Mac, é provável que tenha encontrado a bola de praia giratória, mais conhecida como "bola de praia giratória da morte". Isso geralmente ocorre quando o sistema operacional está executando várias operações de gravação no SSD. Com o APFS, a Apple fará com que o sistema de arquivos priorize as operações imediatamente visíveis para os usuários, em comparação com as tarefas em segundo plano que não são visíveis.

Contraste de recursos entre o HFS + e o Apple APFS

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Animado com o APFS?

O esforço da Apple para desenvolver um sistema de arquivos completamente novo desde o início parece uma boa idéia; especialmente considerando que eles o estão desenvolvendo direcionado exclusivamente ao hardware da Apple, o que significa que o APFS provavelmente tentará usar o hardware da melhor maneira possível, especialmente o armazenamento flash extremamente rápido nos dispositivos Apple. Isso deve ser uma melhoria decente em relação às muitas nuances do HFS +, quando a Apple finalmente lança o sistema de arquivos APFS no final de 2016 ou no início de 2017.

Estamos realmente empolgados com o APFS e como ele melhorará a maneira como nossos dispositivos Apple lidam com arquivos e diretórios.

O que você acha do APFS? Deixe-nos saber nos comentários abaixo.