نظام ملفات أبل (APFS). لا يزال APFS لنظام التشغيل Mac OS في مرحلة تجريبية

16.05.2019

iOS 10.3 و ماك سييرا 10.12.4، يوم الاثنين، ويعمل على نظام ملفات Apple الجديد، أو APFS. للوهلة الأولى، لا يوجد شيء مميز في هذا - الشيء الرئيسي هو أن الأجهزة لا تتحول إلى "الطوب" بعد التحديث.ولكن هناك ما هو أكثر إثارة للاهتمام في الانتقال إلى نظام جديد مما يبدو.

ما هو نظام ملفات أبل

نظام ملفات Apple هو نظام ملفات جديدوالتي سيتم استخدامها على جميع الأجهزة من Apple Watch إلى Mac. إنه "مصمم" لذاكرة الفلاش واستبدل HFS+ القديم. الابتكارات الرئيسية لـ APFS: خوارزميات التشفير المحسنة، وتحسين استخدام الذاكرة، والحماية من الفشل، ووظائف استنساخ الملفات والمجلدات، والاستخدام الذكي للمساحة. ومن الناحية العملية، سيضمن ذلك تشغيلًا أكثر استقرارًا لنظام التشغيل، وزيادة سرعة قراءة/كتابة البيانات، وحماية معلومات المستخدم بشكل أكبر.

لماذا تنتقل Apple إلى APFS؟

تم إنشاء نظام HFS+ البالغ من العمر 30 عامًا، والذي تعتمد عليه أنظمة الملفات الخاصة بأدوات Apple الحديثة، لأجهزة الكمبيوتر المزودة بمحركات أقراص متعددة تعالج كميات كبيرة من الملفات. على الأجهزة المحمولة مثل iPhone أو Apple Watch، تختلف الأولويات - يحتاج المستخدمون إلى فتح التطبيقات بسرعة ونظام التشغيل للاستجابة للطلبات في الوقت المناسب. للقيام بذلك، يستخدم APFS وظائف مثل الاستنساخ (النسخ الفوري لملف أو دليل، والذي لا يتطلب مساحة تخزين بيانات إضافية) والضغط (ضغط البيانات، مما يوفر مساحة القرص ويزيد من سرعة الكتابة). وباستخدام "اللقطات" ("لقطات" لنظام الملفات للقراءة فقط في مجلد)، سيتم تسريع عمليات النسخ الاحتياطي، أي إنشاء النسخ الاحتياطية باستخدام Time Machine.

تم تصميم APFS للتوسع المستقبلي. على عكس HFS+، الذي يستخدم دليل كتابة 32 بت، يستخدم APFS رمزًا داخليًا 64 بت (هذه هي بنية البيانات في أنظمة الملفات). بمعنى آخر، سيكون APFS قادرًا على تخزين 9 كوينتيليون (مليون تريليون!) من الملفات، وهو أمر ليس مهمًا جدًا لأجهزة iOS، ولكنه سيكون أكثر من كافٍ للسنوات العشر القادمة لنظام التشغيل macOS ومحركات الأقراص الخارجية.

ما هي الفوائد للمستخدمين

بالإضافة إلى التشغيل الأسرع والأكثر استقرارًا لنظام التشغيل، سيتمكن المستخدمون من الوصول إلى أدوات تشفير البيانات الموثوقة الموجودة على القرص. بفضل APFS، لن تتحول أجهزة iPhone بعد الآن إلى "طوب" بعد التحديثات غير الناجحة - ستحمي Apple البيانات الموجودة على محرك الأقراص من التلف الناتج عن الأعطال. وأخيرًا، باستخدام ميزة مشاركة المساحة، يمكن لجميع وحدات تخزين الأقراص "مشاركة" المساحة الحرة.

علق مهندس UiPservice فلاديسلاف يودتشينكو لمحرري UiP:

"سوف يعمل APFS على تمكين أنظمة التشغيل من التعطل بشكل أقل، كما أنه ينسخ الملفات بسرعة ويحسن المساحة. في الوقت الحالي، لن يكون الفرق ملحوظًا جدًا، ولكن في التحديثات الجديدة سيصبح ملحوظًا. وسرعان ما سنعتاد عليه تمامًا، ولن نلاحظ حتى انتقال جميع الأجهزة إلى APFS.

على سبيل المثال، مع النظام الثاني (عبر Bootcamp)، لديك نظام Windows مثبت لديكخصصت 100 جيجابايت لذلك. مع نظام ملفات Apple، لم تعد بحاجة إلى إعادة تخصيص الذاكرة المخصصة لديك يدويًا. إذا لم تكن 100 جيجابايت كافية، فسيقوم النظام نفسه "بأخذ" الكمية المطلوبة من مساحة القرص الحرة. وفي الوقت نفسه، تتيح لك ميزة استنساخ الملفات والمجلدات نسخ البيانات ونقلها بشكل أسرع.

قيود نظام ملفات أبل

لا يمكنك حاليًا تهيئة محركات أقراص النظام في APFS. لا تدعم وظائف Hybrid Fusion Drive وFileVault وTime Machine نظام الملفات الجديد.

كيفية البدء في استخدام APFS

إذا قمت بتحديث iPhone أو iPad إلى iOS 10.3، فإن الجهاز يستخدم بالفعل نظام ملفات Apple. يكون الأمر أكثر صعوبة على نظام Mac، حيث يعد APFS بمثابة إصدار تجريبي. يمكنك تهيئة محرك أقراص خارجي أو بطاقة SD أو محرك أقراص محمول، وحتى ذلك الحين فقط باستخدام الوحدة الطرفية. باختصار، من الأفضل عدم التجربة في الوقت الحالي.

منذ يناير من هذا العام، تقوم شركة آبل باختبار تحديث iOS 10.3، والذي تقدم فيه الشركة نظام ملفات جديد. بعد نظام Mac، ستأتي طريقة جديدة لتنظيم تخزين البيانات إلى iPhone وiPad وApple Watch. كيف سيستفيد مستخدمو أجهزة Apple من هذا في مادتنا.

ما هو نظام ملفات أبل (APFS)؟

نظام ملفات Apple ("نظام ملفات Apple") هو تطوير خاص بالشركة تم الإعلان عنه في الصيف الماضي. لقد حل محل نظام الملفات HFS+ السابق، والذي قدمته Apple لأول مرة في عام 1998. وتم الإعلان عن APFS في يونيو 2016 في مؤتمر المطورين العالمي WWDC. تم تطوير هذه التقنية بواسطة شركة Apple من الصفر وتركز بشكل أساسي على العمل مع محركات الأقراص المحمولة وتشفير البيانات الأكثر تقدمًا.

يدعم APFS جميع ميزات HFS+ تقريبًا، ولكنه يلبي متطلبات منتجات Apple الحديثة بشكل أفضل. على عكس HFS+، فهو مُحسّن لمحركات الأقراص المحمولة ومحركات أقراص SSD، ويدعم تشفيرًا أقوى، وينشئ لقطات للنظام، وبيانات تعريف النسخ عند الكتابة، والأوليات الذرية.

ما هي فوائد APFS؟

قد لا يلاحظ هذا الأمر جميع المستخدمين، لكن APFS يسمح للأجهزة بالعمل بشكل أسرع. أولا، يقوم نظام الملفات الجديد بحساب مقدار المساحة الحرة والمستخدمة بشكل مختلف، لذلك بعد التبديل إلى APFS، سيتبين أنه سيكون هناك مساحة أكبر على محرك الأقراص. لقد لاحظ المطورون هذا بالفعل الذين قاموا بتثبيت الإصدار التجريبي من iOS 10.3 على iPhone وiPad.

ثانيًا، يقوم APFS بنقل الملفات ونسخها بشكل أسرع، مما يعني أن تشغيل نظام التشغيل وتثبيت التطبيقات سيستغرق وقتًا أقل. تم عرض مزايا APFS على HFS+ بوضوح في مؤتمر WWDC 2016 بواسطة مهندس Apple Eric Tamura، الذي قام بنسخ iTunes إلى محرك أقراص محمول مهيأ للنظام الجديد. عندما أكمل APFS عمله بالفعل، استمر القرص الموجود على HFS+ في النسخ لمدة 17 ثانية أخرى.

يسمح APFS بنسخ البيانات التعريفية أثناء الكتابة، واستنساخ الملفات والمجلدات، ولقطات نظام الملفات، وتحسين القدرة على تحمل الأعطال، ومشاركة المساحة، والفهرسة الأسرع، والعديد من الميزات الأخرى التي ستجعل جهاز iPhone وiPad الخاص بك يعمل بشكل أسرع وأكثر موثوقية.

تاريخ إصدار APFS

تم إصدار النسخة التجريبية السابعة من نظام التشغيل iOS 10.3 يوم الخميس الماضي، مما يعني أن الإصدار النهائي أصبح قاب قوسين أو أدنى. لا داعي للقلق على المستخدمين: سيقوم نظام التشغيل الجديد تلقائيًا بتحويل نظام الملفات HFS+ الحالي إلى APFS.

تم تصميم APFS للعمل مع أنظمة iOS، وmacOS، وtvOS، وwatchOS، لذا يمكن تثبيته على جميع منتجات Apple. ستقوم الشركة بنقل أجهزتها إليها. وتقول الشركة إن تغيير نظام الملفات لا ينبغي أن يؤدي إلى فقدان بيانات المستخدم، ولكن يوصى بعمل نسخة احتياطية من المعلومات في حالة حدوث ذلك.

APFS أو نظام ملفات Apple هو نظام ملفات جديد لأجهزة Apple يحل محل نظام HFS+ القديم. قام المطورون بتحسين النظام خصيصًا لمحركات الأقراص المحمولة وبطاقات SSD.

بدلاً من تحويل HFS+ القديم، والذي كان متضخمًا بالعديد من "العكازات" ويحد بشكل كبير من إمكانيات استخدام الذاكرة، تم إنشاء APFS جديد. هذا نظام ملفات ذو احتياطي - وهو مثالي لأجهزة الجيل الحالي ويمكن ترقيته للأجهزة التالية.

تطبيق APFS

نظام ملفات Apple مناسب لجميع أجهزة Apple الجديدة. تم استخدامه لأول مرة في نظام التشغيل MacOS Sierra وتم توفيره للمطورين للاختبار. بالفعل في مارس 2017، بعد أشهر قليلة من الإعلان، أصبح الابتكار متاحًا لجميع مستخدمي iOS 10.3. من خلال التحديث إلى هذا الإصدار، يمكنك تجربة جميع الوظائف التي تم الإعلان عنها خلال الإعلان تقريبًا.

في المستقبل، سيتم دمج النظام من أجل:

  • ساعة أبل؛
  • آبل؛
  • منتجات "التفاحة" الأخرى.

أعرب مختبرو النسخة التجريبية عن تقديرهم لمزايا بنية الملف وينتظرون وصول الابتكار إلى الأجهزة الأخرى.

الاختلافات الرئيسية بين APFS وHFS+

بدأ استخدام نظام HFS+ في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين وهو قديم جدًا. لقد جعل العمليات البسيطة تستغرق وقتًا طويلاً للغاية واستخدمت جزءًا كبيرًا من ذاكرة الجهاز بشكل غير فعال. لحل هذه المشاكل وغيرها، عمل المبدعون على APFS منذ عام 2014. وتمكنوا من تحقيق تغييرات كبيرة مقارنة بالنظام السابق.
الصورة: سرعة APFS وHFS+ الاختلافات الرئيسية بين APFS:

  • إمكانية تشفير البيانات. يمكن حماية أي ملفات بمفتاح واحد أو أكثر.
  • تسريع العمل مع الجهاز. يستغرق أي إجراء (من تشغيل تطبيق الألعاب إلى نسخ البيانات) وقتًا أقل بكثير.
  • عدم وجود تقسيم واضح للذاكرة إلى أقسام. الآن، إذا لم يكن لدى أحد الأقسام الشرطية مساحة كافية لتثبيت ملف، فسيتم استخدام المساحة الموجودة في قسم آخر تلقائيًا.
  • النسخ السريع مع توفير مساحة القرص. الآن، إذا تم إنشاء النسخ، فإنها تشغل ضعف مساحة الذاكرة، ولكن مساحة واحدة فقط. إذا ظهرت تغييرات في النسخة، تتم كتابة هذه التغييرات فقط على القرص، ويتم أخذ أساس الملف من الإصدار الأصلي. تتيح لك هذه الخوارزمية البسيطة توفير الذاكرة بشكل ملحوظ.
  • تحسين العمل مع محركات الأقراص المحمولة. يمكن نقل المعلومات وقراءتها بشكل أسرع بكثير، ولا تحدث أخطاء عند تسجيل البيانات عمليًا.

يمكن لأولئك الذين يرغبون في تجربة هذه المزايا وغيرها من فوائد نظام الملفات APFS استخدام جهاز يعمل بنظام التشغيل iOS 10.3. كما تم تطوير إصدار تجريبي لنظام macOC.

في عام 2014، بدأت شركة Apple في تطوير نظام ملفات جديد، وهو نظام ملفات Apple (APFS)، والذي تم الإعلان عنه بعد ثلاث سنوات في WWDC 16 وسيتم استخدامه في أجهزة كمبيوتر Mac، وiPhone، وiPad، وApple TV وغيرها من المنتجات. كانت الأجهزة الأولى المزودة بـ APFS عبارة عن أجهزة كمبيوتر تعمل بنظام التشغيل macOS Sierra - حيث تمكن المطورون من استخدام معاينة المطور لنظام الملفات الجديد على الأقراص غير القابلة للتمهيد. وبدءًا من نظام التشغيل iOS 10.3، ستستخدم أجهزة Apple المحمولة - iPhone وiPad - APFS. لقد تلقى المطورون بالفعل الإصدارات الأولى، ولا يوجد تاريخ محدد للإصدار النهائي لتحديث نظام التشغيل حتى الآن، ولكن يمكننا أن نفترض أن هذا سيحدث في الأشهر المقبلة. ولكن ما هو نظام ملفات Apple وما مدى أهمية الانتقال إلى نظام ملفات جديد للشركة ومستخدمي الأجهزة؟

معيار نظام الملفات نفسه متين للغاية ونادرًا ما يخضع لتغييرات جذرية. استخدمت شركة Apple نظام الملفات الهرمي HFS في أجهزة الكمبيوتر الخاصة بها منذ عام 1985، وفي عام 1998 فقط نفذت الانتقال إلى إصدار محدث من HFS+، والذي تم استخدامه حتى عام 2016، وسوف يفسح المجال الآن تدريجيًا لـ APFS. يطرح سؤال طبيعي: إذا كان كل شيء يعمل بشكل مثالي بالفعل، فهل من الضروري حقًا التبديل إلى نظام ملفات جديد أم أنه سيكون تغييرًا من أجل التغيير نفسه؟ في الواقع ضروري حقا. على عكس المطورين، مر إعلان APFS دون أن يلاحظه أحد تقريبًا بالنسبة للمستخدم العادي، ولكن يمكن وصف نظام الملفات الجديد بأنه تغيير تاريخي وحتى ثوري.

المشكلة في HFS وHFS+ هي أن أنظمة الملفات هذه تم تطويرها في وقت كانت فيه ذاكرة الفلاش باهظة الثمن بالنسبة للسوق الشامل. في الوقت الحاضر، تحظى محركات أقراص SSD بشعبية كبيرة وبأسعار معقولة، ولكن دعمها في HFS+ يتم تنفيذه من خلال وحدة إضافية تم إنشاؤها في الأصل لمشغلات iPod. في الواقع، أثناء تطويره، اكتسب HFS+ الكثير من التعليمات البرمجية الإضافية و"العكازات"، لذلك بدلاً من تحديثه، كانت الخطوة الأكثر بساطة ومنطقية هي إنشاء نظام ملفات جديد - نظام يتوافق في البداية مع ميزات الأجهزة الحالية و سيكون لها هامش أمان كبير للمستقبل وتحل العديد من مشاكل سابقتها.

التشفير

تعتبر شركة Apple حماية بيانات المستخدم إحدى أولوياتها، لذا يعد التشفير ميزة أساسية في نظام الملفات الجديد. لكل وحدة تخزين في حاوية APFS، يتم تثبيت أحد نماذج التشفير: لا يوجد تشفير، وتشفير بيانات المستخدم بمفتاح واحد، وتشفير البيانات التعريفية وبيانات المستخدم باستخدام مفاتيح متعددة. اعتمادًا على الجهاز، يستخدم APFS وضع التشفير AES-XTS أو AES-CBC.

استنساخ الملفات والدلائل

لقد غيّر APFS طريقة عمله مع الملفات المكررة. إذا كان هناك مستندان متطابقان في HFS+ يشغلان ضعف مساحة القرص، ففي نظام الملفات الجديد، سيشغل ملف واحد فقط مساحة على محرك الأقراص. وحتى إذا تم تعديل النسخ، فلن يقوم APFS بتكرار الملفات وسيسجل فقط تغييرات البيانات.

الملفات المتفرقة والسمات الموسعة

يفترض الملف الذي يحتوي على السمة "متفرق" أن محتويات الكتل ذات صفر بايت لا يتم تخزينها على محرك الأقراص، ولكن كمعلومات حول هذه التسلسلات في بيانات تعريف نظام الملفات. على عكس APFS، لا يدعم HFS+ الملفات المتفرقة. بالنسبة للمستخدمين، يعني هذا توفيرًا أكبر في مساحة القرص، وزيادة في الأداء بسبب عدم وجود الوقت المستغرق في كتابة صفر بايت، وزيادة في عمر خدمة محركات الأقراص. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي APFS على دعم مدمج لسمات الملفات الموسعة، والذي تم تنفيذه في HFS+ من خلال ملف سمات إضافي.

الحماية من الفشل

يتميز APFS بنظام بيانات تعريف مبتكر للنسخ عند الكتابة يضمن بقاء التغييرات في نظام الملفات وإدخالات السجل المقابلة لها متزامنة حتى في حالة وقوع حدث غير متوقع، مثل انقطاع التيار الكهربائي. بالإضافة إلى ذلك، يقوم APFS بشكل أساسي بكتابة البيانات بنوع مختلف من الأنماط التي يمكن التعرف عليها بشكل أفضل بواسطة محركات الأقراص المحمولة، ويدعم أمر TRIM، الذي يضمن أن نظام التشغيل يتعامل مع الملفات المحذوفة ومساحة القرص الحرة بشكل صحيح.

الطوابع الزمنية بالنانو ثانية

لقد قام APFS بتحسين دقة الطوابع الزمنية بشكل ملحوظ. على عكس HFS+، حيث تم ضبط الوقت على أقرب ثانية، يضع نظام الملفات الجديد تسميات تشير إلى النانو ثانية. وهذا يساعد على تنفيذ ما يسمى بالعمليات الذرية والعمليات الذرية. وهذا يضمن عدم الالتزام بأي عملية جزئيًا بالنظام: إما سيتم تنفيذ جميع عملياته الفرعية، أو لن يتم تنفيذ أي منها.

إيندوز 64 بت

تعمل وحدات الإدخال 64 بت على زيادة مساحة الاسم بشكل ملحوظ مقارنة بمعرفات 32 بت في HFS+. يدعم APFS أكثر من 9 كوينتيليون ملف في كل مجلد.

اللقطات والنسخ الاحتياطية

اللقطات هي لقطات للقراءة فقط من نظام الملفات الموجود على وحدة التخزين. يمكن لنظام التشغيل استخدامها لإجراء نسخ احتياطي أكثر كفاءة، حيث يضيف APFS فقط الملفات أو أجزاء الملفات التي تم تغييرها إلى الصورة، دون تكرار نفس البيانات في نسخ احتياطية مختلفة. ومع ذلك، في الوقت الحالي، لا يدعم نظام التشغيل macOS Sierra وتطبيقات الطرف الثالث وحتى Time Machine آلية النسخ الاحتياطي الجديدة. إن إعلانها هو، قبل كل شيء، أساس للمستقبل.

العمل مع أقسام مساحة القرص

إحدى الميزات المثيرة للاهتمام في APFS تتعلق بتشغيل محركات الأقراص المقسمة إلى قسمين أو أكثر. عند استخدام HFS+، يمكن للمستخدم العمل فقط مع مقدار الذاكرة المحدد لقسم معين، بينما يسمح لك APFS بكتابة البيانات بما يتجاوز الحد على حساب قسم آخر. لا يقسم نظام الملفات الجديد الحجم الإجمالي لمحرك الأقراص إلى أجزاء مستقلة، ولكنه يضع حدودًا مشروطة، والتي يمكن تغييرها قليلاً إذا لزم الأمر لتحقيق مهام المستخدم.

أعلنت شركة أبل عن التطبيق ملفات"، والذي تم تصميمه ليصبح مدير ملفات بدوام كامل على أجهزة iPhone وiPod touch وiPad. حسنا، متأخرا أفضل من عدمه. سنخبرك في هذه المادة بالميزات الرئيسية لهذا التطبيق ونجيب على الأسئلة الأكثر إثارة للاهتمام.

في تواصل مع

يتيح لك "الملفات" عرض وإدارة الملفات (الصور ومقاطع الفيديو والمستندات والموسيقى والبيانات الأخرى) المخزنة في مجلدات المستخدم على القرص مباشرة على الجهاز وفي التخزين السحابي. برنامج " ملفات"هو إصدار متقدم من التطبيق.

على أي أجهزة iPhone وiPad يتوفر Files Explorer؟

برنامج " ملفات» متوفر على أجهزة iPhone وiPod touch وiPad التي تعمل بنظام iOS 11 أو أحدث.

تطبيق الملفات: المظهر والإدارة

واجهة التطبيق بسيطة وأضيق الحدود. لدينا نافذة رئيسية تحتوي على المجلدات وقائمة على الجانب الأيسر تحتوي على المصادر. المصادر هي أماكنو العلامات.

فاتورة غير مدفوعة أماكنيحتوي على قائمة بمصادر التخزين (iCloud Drive، Dropbox، وما إلى ذلك)، والملفات الموجودة مباشرة على جهاز iOS نفسه. يوجد أيضًا مجلد يحتوي على الملفات المحذوفة مؤخرًا (انظر لقطة الشاشة أدناه).

للراحة، من الممكن فرز قائمة الملفات حسب الاسم أو التاريخ أو الحجم أو العلامة. السماح لك أيضًا بالتبديل بين طرق العرض " شارات" و " مراجعة».

هناك بحث والقدرة على إنشاء مجلدات فرعية.

يوجد في الأسفل علامتا تبويب رئيسيتان " مراجعة" و " مؤخرًا».

كيفية سحب ملفات متعددة مرة واحدة في تطبيق الملفات

والشيء الجميل هو أن Apple قامت بتطبيق القدرة على إدارة الملفات باستخدام إيماءات اللمس المتعدد في Explorer. من خلال تحديد ملف واحد، يمكنك بسهولة إضافة مستندات أخرى عن طريق النقر على أيقوناتها أو الضغط على الملفات بإصبع واحد للتنقل عبر المجلدات في Explorer.

كن حذرًا عند نقل الملفات، لأنه بمجرد بدء العملية، لن تتمكن من إيقافها أو إلغاء جميع الإجراءات بنقرة واحدة. كخيار، لا تقم بنقل الملفات فعليًا، ولكن قم بتعيين علامات لها.

ما هي الإجراءات التي يمكن تنفيذها مع الملفات؟

التطبيق غير متوافق مع العديد من أنواع الملفات. وعلى الرغم من ذلك، فإن بعضها متاح للمعاينة، والبعض الآخر للتحرير. على الرغم من أن البرنامج يعرض دائمًا معاينة للبيانات الموجودة في الملفات، إلا أن هذا لا يعني أن “ ملفات» سيتم فتح هذا النوع. غالبًا ما يفتح التطبيق تنسيقات غير مدعومة في برامج الطرف الثالث. على سبيل المثال، يؤدي تشغيل ملفات Ulysses إلى فتح التطبيق المرتبط بهذا التنسيق.

يمكن عرض الصور وتحريرها باستخدام أدوات الترميز القياسية. يمكن عرض الملفات النصية فقط تلك التي يمكن فتحها بواسطة برامج iOS القياسية. يتم فتح ملفات التنسيقات غير المدعومة في تطبيقات الطرف الثالث، بالطبع، إذا تم تثبيتها. يمكنك مشاهدة مقاطع الفيديو بتنسيقات AVI وMOV. أما بالنسبة للموسيقى، فستكون المكافأة الرائعة هي دعم المسارات عالية الجودة بتنسيق . يتم عرض الأرشيفات، لكنها لن تسمح لك بأرشفة الملفات أو إلغاء أرشفتها.