Файловая система Apple File System (APFS). APFS для Mac OS пока существует в виде бета-версии

16.05.2019

iOS 10.3 и macOS Sierra 10.12.4, в понедельник, работают на новой файловой системе Apple File System или APFS. На первый взгляд, в этом нет ничего особенного – главное, чтобы устройства после апдейта не превратились в «кирпичи». Но интересного в переходе на новую систему больше, чем кажется .

Что такое Apple File System

Apple File System – новая файловая система, к оторая будет использоваться на всех устройствах начиная с Apple Watch и заканчивая Mac . Она «заточена» под флеш-память и пришла на смену устаревшей HFS+. Главные нововведения APFS: улучшенные алгоритмы шифрования, оптимизация использования памяти, защита от сбоев, функции клонирования файлов и папок и умное использование пространства . На практике это обеспечит более стабильную работу ОС, увеличит скорость чтения/записи данных и еще больше защитит пользовательскую информацию.

Почему Apple переходит на APFS

30-летняя HFS+, на которой основаны файловые системы современных гаджетов Apple, создавалась для компьютеров с несколькими накопителями, которые обрабатывали большие объемы файлов. На мобильных устройствах вроде iPhone или Apple Watch приоритеты другие – пользователям нужно, чтобы быстро открывались приложения, а ОС вовремя реагировала на запросы. Для этого в APFS применяются такие функции как клонирование (мгновенное копирование файла или директории, при котором не требуется дополнительное место для хранения данных) и рязрежение (сжатие данных, при котором экономится дисковое пространство и увеличивается скорость записи). А за счет использования «снапшотов» (открытых только для чтения «слепков» файловой системы в томе) ускорится резервное копирование, а именно создание бэкапов с помощью Time Machine.

APFS спроектирована для дальнейшего расширения. В отличие от HFS+, где используется 32-битный каталог записи, в APFS используется 64-битный индексный дескриптор (это такая структура данных в файловых системах). Другими словами, APFS сможет хранить 9 квинтильонов (миллион триллионов!) файлов, что не так актуально для iOS-устройств, но с излишком хватит на ближайший десяток лет для macOS и внешних накопителей.

Какие преимущества для пользователей

Помимо более быстрой и стабильной работы операционной системы, пользователи получат доступ к надежным инструментам шифрования данных на диске. Благодаря APFS iPhone больше не будут превращаться в «кирпичи» после неудачных обновлений – Apple защитит данные на накопителе от повреждений, вызванных сбоями. Наконец, используя функцию Space Sharing, все тома диска смогут «делиться» свободным пространством.

Инженер UiPservice Владислав Юдченко дал комментарий редакции UiP:

«APFS даст возможность операционкам меньше крэшиться, она быстро копирует файлы и оптимизирует пространство. Пока что разница будет не так ощутима, но в новых апдейтах станет заметной. Вскоре и вовсе привыкнем, переход всех устройств на APFS даже не заметим»

Например, второй системой (через Bootcamp) у вас установлена Windows и вы выделили для нее 100 ГБ . С Apple File System больше не придется вручную перераспределять отведенный объем памяти. Если 100 ГБ окажется мало, система сама «заберет» нужное количество свободного дискового пространства. При этом функция клонирования файлов и папок позволит быстрее копировать и перемещать данные.

Ограничения Apple File System

Сейчас в APFS нельзя форматировать системные диски . Не поддерживают новую файловую систему гибридные Fusion Drive, функции FileVault и Time Machine.

Как начать использовать APFS

Если вы обновили iPhone или iPad до iOS 10.3 – устройство уже использует Apple File System. С Mac сложнее, здесь APFS – нечто вроде бета-версии. Отформатировать можно внешний диск, карту SD или флешку, да и то только с помощью Терминала. Словом, пока лучше не экспериментировать.

С января этого года Apple тестирует обновление iOS 10.3, в котором компания внедряет новую файловую систему. Новый способ организации хранения данных вслед за Mac придет на iPhone, iPad и Apple Watch. Как от этого выиграют пользователи «яблочных» устройств, далее в нашем материале.

Что такое Apple File System (APFS)?

Apple File System («Файловая система Apple») - это собственная разработка компании, которая была анонсирована летом прошлого года. Она заменила предыдущую файловую систему HFS+, которую Apple впервые представила еще в 1998 г. Анонс APFS состоялся в июне 2016 года на Всемирной конференции разработчиков WWDC. Технология была разработана Apple с нуля и ориентирована в первую очередь на работу с флеш-накопителями и более совершенное шифрование данных.

В APFS реализована поддержка практически всех возможностей HFS+, однако она больше отвечает требованиям современных «яблочных» продуктов. В отличие от HFS+, она оптимизирована для флеш- и SSD-накопителей, поддерживает усиленное шифрование, создание «снимков» системы, копирование при записи метаданных, атомарные примитивы.

В чем преимущества APFS?

Возможно, не все пользователи обратят на это внимание, но APFS позволяет устройствам работать быстрее. Во-первых, новая файловая система иначе подсчитывает объемы свободного и занятого пространства, поэтому после перехода на APFS окажется, что места на накопителе будет больше. Это уже заметили разработчики, установившие на iPhone и iPad бета-версию iOS 10.3.

Во-вторых, APFS быстрее перемещает и копирует файлы, а значит, на загрузку ОС и установку приложений будет уходить меньше времени. Преимущества APFS над HFS+ наглядно продемонстрировал на WWDC 2016 инженер Apple Эрик Тамура, скопировав iTunes на флеш-накопитель, отформатированный под новую систему. Когда APFS уже завершила работу, диск на HFS+ продолжал копировать еще 17 секунд.

APFS позволяет осуществлять копирование во время записи метаданных, клонировать файлы и папки, делать моментальные снимки файловой системы, имеет повышенную устойчивость к сбоям, поддерживает совместное использование пространства, ускоренную каталогизацию и многие другие функции, которые позволят iPhone и iPad работать быстрее и надежнее.

Дата релиза APFS

В прошлый четверг вышла уже седьмая бета-версии iOS 10.3, а значит, финальный релиз не за горами. Пользователям волноваться не о чем: новая ОС автоматически сконвертирует текущую файловую систему HFS+ в APFS.

APFS рассчитана на работу с iOS, macOS, tvOS и watchOS, поэтому может быть установлена на все продукты Apple. Компания собирается перевести на нее свои устройства. Изменение файловой системы не должно приводить к утрате данных пользователя, заявляют в компании, однако рекомендуется на всякий случай прибегнуть к резервному копированию информации.

APFS или Apple File System — новая файловая система для яблочных устройств, которая вступает на место устаревшей HFS +. Разработчики специально оптимизировали систему под флеш-накопители и SSD карты.

Вместо того, чтобы преобразовывать устаревшую HFS+, которая обросла множеством «костылей» и существенно ограничивала возможности использования памяти, была создана новая APFS. Это файловая система «с запасом» — она идеально подходит для устройств текущего поколения и может быть модернизирована под следующие.

Применение APFS

Apple File System подходит для всех новых устройств компании Apple. Впервые она была использована в MacOS Sierra и предоставлялась для испытания разработчикам. Уже в марте 2017 года, через несколько месяцев после анонса, инновация стала доступна для всех пользователей iOS 10.3. Обновившись до этой версии, можно испытать практически все заявленные во время анонса функции.

В дальнейшем система будет интегрирована для:

  • Apple Watch;
  • Apple TV;
  • иных «яблочных» продуктов.

Бета-тестеры оценили достоинства файловой структуры и ждут, когда нововведение доберется и до других устройств.

Главные отличия APFS от HFS+

Система HFS+ стала применяться в начале 2000-х годов и сильно устарела. Она делала простые операции слишком длительными, неэффективно использовала значительную часть памяти устройств. Чтобы решить эти и другие проблемы, создатели работали над APFS с 2014 года. Им удалось добиться существенных изменений по сравнению с прежней системой.
Фото: Скорость APFS и HFS+ Основные отличия APFS:

  • Возможность шифрования данных. Любые файлы могут быть защищены одним или несколькими ключами.
  • Ускоренная работа с устройством. Любые действия (от запуска игрового приложения до копирования данных) занимают значительно меньше времени.
  • Отсутствие четкого деления памяти на разделы. Теперь, если в одном условном разделе не хватает места для установки файла, автоматически будет использоваться пространство в другом.
  • Быстрое копирование с экономией пространства на диске. Теперь, если создаются клоны, они занимают на 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.
  • Улучшенная работа с переносными накопителями. Передавать и считывать информацию можно гораздо быстрее, а ошибки при записи данных практически не происходят.

Те, кто хотят оценить эти и другие преимущества файловой системы APFS, могут использовать устройство с iOS 10.3. Также разработана бета-версия для macOC.

В 2014 году в компании Apple начали разрабатывать новую файловую систему Apple File System (APFS), которая спустя три года была анонсирована на WWDC 16 и будет использоваться в компьютерах Mac, iPhone, iPad, Apple TV и других продуктах. Первыми устройствами с APFS стали компьютеры под управлением macOS Sierra - разработчики получили возможность использовать developer preview новой файловой системы на незагрузочных дисках. А начиная с iOS 10.3 в мобильных устройствах компании Apple – iPhone и iPad - будет использоваться APFS. Первые уже получили разработчики и , точной даты финального релиза обновления операционной системы пока нет, однако можно предположить, что это произойдет в ближайшие месяцы. Но что же представляет собой Apple File System и насколько важным является переход на новую файловую систему для компании и пользователей устройств?

Сам по себе стандарт файловой системы достаточно долговечен и крайне редко подвергается радикальным изменениям. Компания Apple использовала в своих компьютерах иерархическую файловую систему HFS начиная с 1985 года и лишь в 1998 году реализовала переход на обновленную версию HFS+, которая использовалась вплоть до 2016 года, а теперь будет постепенно уступать место APFS. Возникает закономерный вопрос: если все и так отлично работает, действительно ли нужно переходить на новую файловую систему или же это окажется изменением ради самого изменения? На самом деле действительно нужно. В отличие от разработчиков, для среднестатистического пользователя анонс APFS прошел практически незамеченным, однако новую файловую систему можно назвать знаковым и даже революционным изменением.

Проблема HFS и HFS+ заключается в том, что эти файловые системы были разработаны в то время, когда флеш-память была слишком дорогой для массового рынка. Теперь же SSD-накопители очень популярны и доступны, однако их поддержка в HFS+ реализована за счет дополнительного модуля, изначально созданного для плееров iPod. Фактически за время своего развития HFS+ обросла слишком большим количеством дополнительного кода и «костылей», так что вместо ее модернизации намного более простым и логичным шагом было создание новой файловой системы - такой, чтобы она изначально соответствовала особенностям актуальных устройств, имела большой запас прочности на будущее и решала многие проблемы предшественника.

Шифрование

Защиту пользовательских данных в компании Apple считают одним из приоритетных направлений, поэтому в новой файловой системе шифрование является фундаментальным свойством. Для каждого тома в контейнере APFS устанавливается одна из моделей шифрования: без шифрования, шифрование данных пользователя одним ключом, шифрование метаданных и данных пользователя несколькими ключами. В зависимости от оборудования, APFS использует режим шифрования AES-XTS или AES-CBC.

Клонирование файлов и директорий

В APFS изменился принцип работы с дублирующимися файлами. Если в HFS+ два одинаковых документа занимали удвоенный объем дискового пространства, то в новой файловой системе место на накопителе будет занимать только один файл из двух. И даже при модификации клона APFS не будет дублировать файлы и запишет только изменение данных.

Разреженные файлы (sparse files) и расширенные атрибуты

Файл с атрибутом «разреженный» предполагает, что содержание блоков нулевых байт, хранится не на накопителе, а в виде информации об этих последовательностях в метаданных файловой системы. В отличие от APFS, в HFS+ не было поддержки разреженных файлов. Для пользователей это означает большую экономию дискового пространства, увеличение быстродействия за счет отсутствия временных затрат на запись нулевых байт и увеличение срока службы накопителей. Кроме того, APFS имеет встроенную поддержку расширенных файловых атрибутов, которая в HFS+ была реализована через дополнительный файл Attributes.

Защита от сбоев

В APFS реализована инновационная схема метаданных copy-on-write, которая гарантирует, что изменения в файловой системе и соответствующие им записи в журнал остаются в синхронизированном виде даже при возникновении непредвиденной ситуации, например отключении электричества. Кроме того, APFS в принципе записывает данные по шаблонам другого типа, которые лучше распознаются флеш-дисками, и поддерживает команду TRIM, которая обеспечивает корректную работу операционной системы с удаленными файлами и свободным дисковым пространством.

Наносекундные метки времени

В APFS значительно увеличена точность меток времени. В отличие от HFS+, где время выставлялось с точностью до секунды, новая файловая система расставляет метки с указанием наносекунд. Это помогают реализовать так называемую атомарность и атомарные операции. Это гарантирует, что никакая операция не будет зафиксирована в системе частично: будут либо выполнены все ее подоперации, либо не выполнено ни одной.

64-битные индексные дескрипторы

64-битные индексные дескрипторы значительно увеличивает пространство имен, по сравнению с 32-битными идентификаторами в HFS+. APFS поддерживает более 9 квинтиллионов файлов на каждом томе.

Снапшоты и резервные копии

Снапшоты - открытые только для чтения «слепки» файловой системы в томе. Операционная система может использовать их для более эффективной процедуры резервного копирования, поскольку APFS добавляет в образ только изменившиеся файлы или части файлов, не дублируя одни и те же данные в разных резервных копиях. Впрочем, в настоящий момент macOS Sierra, сторонние приложения и даже Time Machine не поддерживают новый механизм резервного копирования. Его анонс - это в первую очередь задел на будущее.

Работа с разделами дискового пространства

Любопытная особенность APFS касается работы накопителей, разделенных на два и более раздела. При использовании HFS+ пользователь мог оперировать только указанным для отдельно взятого раздела объемом памяти, тогда как APFS позволяет записывать данные сверх лимита за счет другого раздела. Новая файловая система не делит общий объем накопителя на независимые части, а выставляет условные границы, которые в случае необходимости могут быть немного изменены для выполнения задач пользователя.

Компания Apple анонсировала приложение «Файлы », которое призвано стать штатным файловым менеджером на iPhone, iPod touch и iPad. Что ж, лучше поздно, чем никогда. В этом материале мы расскажем вам об основных возможностях этого приложения и ответим на самые интересующие вопросы.

Вконтакте

«Файлы» позволяют просматривать и управлять файлами (изображения, видео, документы, музыка и прочие данные), которые хранятся в пользовательских папках как на диске непосредственно в устройстве, так и в облачных хранилищах. Программа «Файлы » является продвинутой версией приложения .

На каких iPhone и iPad доступен проводник Файлы?

Программа «Файлы » доступна на iPhone, iPod touch и iPad под управлением iOS 11 и более новой версии.

Приложение «Файлы»: внешний вид и управление

Интерфейс приложения прост и минималистичен. Мы имеем главное окно с папками и левое боковое меню с источниками. В качестве источников выступают Места и Теги .

Вкладка Места содержит меню с источниками-хранилищами (iCloud Drive, Dropbox и т.д), файлами находящимися непосредственно на самом iOS-устройстве. Также имеется папка с недавно удаленными файлами(см. скриншот ниже).

Для удобства имеется возможность сортировать список файлов по имени, дате, размеру или тегу. Также позволяют переключаться между видами «Значки » и «Обзор ».

Присутствует поиск и возможность создавать подпапки.

В нижней части расположены две основные вкладки «Обзор » и «Недавние ».

Как одновременно перетаскивать несколько файлов в приложении Файлы

Приятно то, что Apple в проводнике реализовала возможность управления файлами при помощи жестов мультитач. Выделив один файл, вы можете с лёгкостью добавлять другие документы тапая по их иконкам или удерживая файлы одним пальцем перемещаться по папкам проводника.

При перемещении файлов будьте аккуратны, потому как начав операцию вы не сможете её остановить или в одно нажатие отменить все действия. Как вариант не перемещать файлы физически, а присваивать им теги.

Какие действия можно осуществлять с файлами?

Приложение несовместимо со многими типами файлов. Несмотря на это некоторые из них доступны для предпросмотра, а некоторые для редактирования. Несмотря на то, что программа почти всегда показывает превью содержащихся в файлах данных, это не означает что «Файлы » откроют этот тип. Зачастую приложение открывает неподдерживаемые форматы в сторонних программах. К примеру, запустив файлы Ulysses открывается ассоциирующееся с этим форматом приложение.

Изображения можно просматривать и редактировать при помощи стандартных инструментов разметки. Текстовые файлы можно просматривать и то, только те что открываются штатными программами iOS. Файлы неподдерживаемых форматов открываются в сторонних приложениях, разумеется если они установлены. Можно посмотреть видеоролики в форматах AVI и MOV. Что касается музыки, приятным бонусом будет поддержка высококачественных треков в формате . Архивы просматриваются, но архивировать и разархивировать файлы не дадут.