APFS ใช้กับ macOS, iOS, watchOS และ tvOS
APFS (Apple File System) คือระบบสำหรับจัดโครงสร้างและจัดโครงสร้างข้อมูลในระบบจัดเก็บข้อมูล APFS ที่มาพร้อมกับ macOS Sierra แทนที่ HFS + HFS + 30 ปี
HFS + และ HFS (เวอร์ชันก่อนหน้าเล็กน้อยของระบบไฟล์ลำดับชั้น) เดิมถูกสร้างขึ้นในสมัยของฟล็อปปี้ดิสก์ซึ่งเป็นสื่อจัดเก็บข้อมูลหลักสำหรับ Mac เมื่อการปั่นฮาร์ดไดรฟ์เป็นตัวเลือกที่มีราคาแพงที่นำเสนอโดยบุคคลที่สาม
ในอดีต Apple ได้เล่นฟุตบอลกับการแทนที่ HFS + แต่ APFS ซึ่งรวมอยู่ใน iOS , tvOS และ watchOS เป็นระบบแฟ้มเริ่มต้นสำหรับ MacOS High Sierra และภายหลัง
APFS ได้รับการปรับให้เหมาะสำหรับวันนี้และเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลในวันพรุ่งนี้
HFS + ถูกนำมาใช้ เมื่อฟูปอปปีละ 800 กิโลไบต์เป็นกษัตริย์ Macs ปัจจุบันไม่สามารถใช้แผ่นฟล็อปปี้ดิสก์ แต่การปั่น ฮาร์ดไดรฟ์จะเริ่มดูเหมือนเป็นของเก่า ด้วยแอ็ปเปิ้ลที่เน้นการเก็บข้อมูลแบบแฟลชในผลิตภัณฑ์ทั้งหมดระบบไฟล์ที่เหมาะสำหรับการทำงานร่วมกับสื่อหมุนเวียนและความล่าช้าในการรอให้ดิสก์หมุนรอบตัวไม่ค่อยมีผล
APFS ได้รับการออกแบบมาจาก get-go สำหรับ SSD และระบบจัดเก็บข้อมูลแฟลชอื่น ๆ แม้ว่า APFS จะได้รับการปรับให้เหมาะสมกับการทำงานของระบบจัดเก็บข้อมูลแบบ solid state แต่จะทำงานได้ดีกับฮาร์ดไดรฟ์ที่ทันสมัย
Proofing ในอนาคต
APFS รองรับจำนวนไอโหนด 64 บิต ไอโหนดเป็นตัวระบุที่ไม่ซ้ำกัน ซึ่งระบุอ็อบเจ็กต์ระบบไฟล์ วัตถุระบบไฟล์สามารถเป็นอะไรก็ได้ ไฟล์, โฟลเดอร์ ด้วย inode แบบ 64 บิต APFS อาจเก็บวัตถุระบบไฟล์ประมาณ 9 ล้านไฟล์ที่ระเบิดเกินขีด จำกัด เดิมที่ 2.1 พันล้าน
เก้า quintillion อาจดูเหมือนจำนวนมากสวยและคุณอาจถูกถามว่าอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลมีพื้นที่เพียงพอที่จะเก็บวัตถุนั้นไว้ได้มากเท่าไร คำตอบต้องการดูแนวโน้มการจัดเก็บ พิจารณาเรื่องนี้แล้ว Apple ได้เริ่มย้ายเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลระดับองค์กรไปยังผลิตภัณฑ์ระดับผู้บริโภคเช่น Mac และความสามารถในการใช้พื้นที่เก็บข้อมูลแบบฉัตร นี่เป็น ครั้งแรกที่เห็นในไดรฟ์ Fusion ซึ่งได้ย้ายข้อมูลระหว่าง SSD ประสิทธิภาพสูงและฮาร์ดไดรฟ์ที่มีขนาดใหญ่กว่า แต่มีขนาดใหญ่กว่า ข้อมูลที่เข้าถึงบ่อยถูกเก็บไว้ใน SSD ที่รวดเร็วในขณะที่ไฟล์ที่ใช้บ่อยกว่านั้นถูกจัดเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์
ด้วย macOS แอ็ปเปิ้ลขยายแนวคิดนี้โดยการเพิ่ม พื้นที่จัดเก็บข้อมูล iCloud ลงในเครื่องผสม อนุญาตให้ภาพยนตร์และรายการทีวีที่คุณได้ดูไปแล้วที่จะจัดเก็บไว้ใน iCloud เพื่อเพิ่มพื้นที่เก็บข้อมูลในตัวเครื่อง ในขณะที่ตัวอย่างสุดท้ายนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ระบบเลขยกกำลังแบบรวมในทุกดิสก์ที่ใช้โดยระบบจัดเก็บข้อมูลแบบแบ่งชั้นนี้จะแสดงทิศทางทั่วไปที่ Apple อาจดำเนินการ เพื่อนำมารวมกันเทคโนโลยีการจัดเก็บข้อมูลหลายอย่างที่เหมาะสมกับความต้องการของผู้ใช้และให้ระบบปฏิบัติการเห็นว่าเป็นพื้นที่ไฟล์เดียว
คุณสมบัติ APFS
APFS มีคุณลักษณะหลายอย่างที่แยกออกจากระบบไฟล์ที่เก่ากว่า
- โคลน - โคลน อนุญาตให้ใช้สำเนาไฟล์ได้ทันทีโดยไม่ต้องใช้พื้นที่เพิ่มเติม แทนที่จะคัดลอกไฟล์ทีละบิตจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งโคลนจะแทนไฟล์ต้นฉบับแชร์กลุ่มข้อมูลที่เหมือนกันระหว่างทั้งสองไฟล์ ทำการเปลี่ยนแปลงแฟ้มหนึ่งแฟ้มและมีเพียงกลุ่มของข้อมูลที่มีการเปลี่ยนแปลงถูกเขียนลงในโคลนใหม่ในขณะที่ทั้งต้นฉบับและโคลนยังคงมีการแชร์กลุ่มข้อมูลที่ไม่เปลี่ยนแปลง นี้ไม่เพียง แต่ทำให้การคัดลอกไฟล์และการบันทึกโดยเฉพาะอย่างยิ่งได้อย่างรวดเร็ว แต่ยังช่วยประหยัดพื้นที่จัดเก็บความต้องการ
- ภาพรวม - APFS สามารถสร้างภาพขนาดย่อที่แสดงถึงจุดในเวลา ภาพรวมสามารถใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการสำรองข้อมูลที่มีประสิทธิภาพรวมทั้งช่วยให้คุณสามารถย้อนกลับไปดูว่าทุกสิ่งทุกอย่างเป็นอย่างไรในเวลาใดเวลาหนึ่ง สแน็ปช็อตเป็นตัวชี้แบบอ่านอย่างเดียวกับไดรฟ์ข้อมูลต้นฉบับและข้อมูล ภาพรวมใหม่จะไม่มีพื้นที่จริงนอกเหนือจากจำนวนพื้นที่ที่จำเป็นในการเก็บตัวชี้ไปยังไดรฟ์ข้อมูลต้นฉบับ เมื่อเวลาผ่านไปและการเปลี่ยนแปลงไปยังไดรฟ์ข้อมูลดั้งเดิมภาพขนาดย่อจะได้รับการอัปเดตโดยมีเฉพาะการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นเท่านั้น
- การเข้ารหัส - APFS สนับสนุน การเข้ารหัสดิสก์อย่างเต็มรูปแบบ โดยใช้โหมด AES-XTS หรือ AES-CBC ทั้งไฟล์และข้อมูลเมตาจะถูกเข้ารหัส วิธีการเข้ารหัสที่สนับสนุนประกอบด้วย:
- ล้าง (ไม่มีการเข้ารหัส)
- เดี่ยวสำคัญ
- หลายคีย์พร้อมด้วยคีย์ไฟล์สำหรับทั้งข้อมูลและข้อมูลเมตา
- Space Sharing - การแชร์สเปซทำให้สิ้นกำหนดขนาดพาร์ทิชันที่กำหนดไว้ล่วงหน้า แทน ไดรฟ์ข้อมูลทั้งหมดจะใช้เนื้อที่ว่างบนไดรฟ์ การแชร์ช่องจะทำให้ไดรฟ์หลายไดรฟ์สามารถเติบโตและหดได้ตามต้องการโดยไม่จำเป็นต้องแบ่งพาร์ติชันใหม่
- Copy-On-Write - รูปแบบการป้องกันข้อมูลนี้อนุญาตให้มีการแชร์โครงสร้างข้อมูลตราบเท่าที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงใด ๆ เมื่อมีการร้องขอการเปลี่ยนแปลง (เขียน) จะมีการทำสำเนาใหม่ที่ไม่ซ้ำกันเพื่อให้มั่นใจว่าต้นฉบับยังคงเหลืออยู่ หลังจากเขียนเสร็จสิ้นเท่านั้นข้อมูลไฟล์จะถูกอัปเดตเพื่อชี้ไปยังข้อมูลใหม่
- Atomic Safe-Save - คล้ายกับแนวคิดการคัดลอกในการเขียน แต่ใช้กับการดำเนินการใด ๆ ของไฟล์เช่นการเปลี่ยนชื่อหรือย้ายไฟล์หรือไดเรกทอรี ใช้เปลี่ยนชื่อเป็นตัวอย่างไฟล์ที่กำลังจะเปลี่ยนชื่อจะถูกคัดลอกด้วยข้อมูลใหม่ (ชื่อไฟล์); จนกว่ากระบวนการคัดลอกจะเสร็จสมบูรณ์จะมีการอัปเดตระบบไฟล์เพื่อชี้ไปยังข้อมูลใหม่ เพื่อให้แน่ใจว่าหากด้วยเหตุผลใดก็ตามเช่นความล้มเหลวของพลังงานหรืออาการสะอึกของ CPU บางชนิดการเขียนไม่สมบูรณ์ไฟล์ต้นฉบับจะยังคงอยู่
- Sparse Files - วิธีนี้มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการจัดสรรเนื้อที่ว่างของไฟล์จะช่วยให้พื้นที่ของไฟล์เติบโตได้ก็ต่อเมื่อจำเป็นเท่านั้น ในระบบไฟล์ที่ไม่ต่อเนื่องพื้นที่ไฟล์ต้องจองล่วงหน้าแม้ว่าจะไม่มีข้อมูลพร้อมที่จะจัดเก็บก็ตาม