ปิดโฆษณา

ในการประชุมนักพัฒนาทั่วโลกของ Apple ในงาน WWDC เมื่อปีที่แล้ว แนะนำระบบไฟล์ APFS ใหม่- ด้วยการอัพเดท บน iOS 10.3 อุปกรณ์แรกจากระบบนิเวศของ Apple จะเปลี่ยนมาใช้

ระบบไฟล์เป็นโครงสร้างที่จัดให้มีการจัดเก็บข้อมูลบนดิสก์และใช้งานได้ทั้งหมด ปัจจุบัน Apple ใช้ระบบ HFS+ สำหรับสิ่งนี้ ซึ่งมีการใช้งานแล้วในปี 1998 โดยแทนที่ HFS (Hierarchical File System) จากปี 1985

APFS ซึ่งย่อมาจาก Apple File System ควรจะเข้ามาแทนที่ระบบที่แต่เดิมสร้างขึ้นเมื่อกว่า 2017 ปีที่แล้ว และคาดว่าจะทำเช่นนั้นบนแพลตฟอร์ม Apple ทั้งหมดในปี 2006 การพัฒนาเพิ่งเริ่มต้นไม่ถึงสามปีที่แล้ว แต่ Apple พยายามแทนที่ HFS+ มาตั้งแต่ปี XNUMX เป็นอย่างน้อย

อย่างไรก็ตาม ประการแรก ความพยายามในการนำ ZFS (Zettabyte File System) ซึ่งเป็นระบบไฟล์ที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดในขณะนี้มาใช้ล้มเหลว ตามมาด้วยสองโครงการที่พัฒนาโซลูชันของตนเอง APFS จึงมีประวัติอันยาวนานและมีความคาดหวังสูง อย่างไรก็ตาม หลายคนยังคงไม่แน่ใจเกี่ยวกับแผนการอันทะเยอทะยานของ Apple ที่จะนำ APFS มาใช้ทั่วทั้งระบบนิเวศ โดยชี้ไปที่ฟีเจอร์ที่รู้จักจากระบบอื่น (โดยเฉพาะ ZFS) ที่ขาดหายไป แต่สิ่งที่ APFS สัญญาไว้ยังคงเป็นก้าวสำคัญ

APFS

APFS เป็นระบบที่ออกแบบมาสำหรับพื้นที่จัดเก็บข้อมูลสมัยใหม่ แน่นอนว่าสร้างมาเพื่อฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ของ Apple โดยเฉพาะ ดังนั้นจึงน่าจะเหมาะสมกับ SSD ความจุขนาดใหญ่ และไฟล์ขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น รองรับโดยกำเนิด TRIM และทำอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพของดิสก์อยู่ในระดับสูง คุณสมบัติหลักและข้อดีเหนือ HFS+ คือ: การโคลน สแน็ปช็อต การใช้พื้นที่ร่วมกัน การเข้ารหัส การป้องกันเมื่อเกิดข้อผิดพลาด และการคำนวณพื้นที่ที่ใช้/พื้นที่ว่างอย่างรวดเร็ว

การโคลนจะแทนที่การคัดลอกแบบคลาสสิกเมื่อมีการสร้างไฟล์ข้อมูลที่สองที่เหมือนกับไฟล์ที่คัดลอกไว้บนดิสก์ การโคลนจะสร้างเฉพาะข้อมูลเมตาที่ซ้ำกัน (ข้อมูลเกี่ยวกับพารามิเตอร์ของไฟล์) และหากมีการแก้ไขโคลนรายการใดรายการหนึ่ง จะมีเพียงการแก้ไขเท่านั้นที่จะถูกเขียนลงดิสก์ ไม่ใช่ทั้งไฟล์อีกครั้ง ข้อดีของการโคลนคือพื้นที่ดิสก์ที่ประหยัดและกระบวนการสร้าง "สำเนา" ของไฟล์ที่เร็วกว่ามาก

แน่นอนว่ากระบวนการนี้ใช้ได้ภายในดิสก์เดียวเท่านั้น - เมื่อทำการคัดลอกระหว่างดิสก์สองแผ่นจะต้องสร้างไฟล์ต้นฉบับที่ซ้ำกันทั้งหมดบนดิสก์เป้าหมาย ข้อเสียที่เป็นไปได้ของโคลนอาจเป็นการจัดการพื้นที่ ซึ่งการลบโคลนของไฟล์ขนาดใหญ่ใดๆ จะทำให้แทบไม่มีพื้นที่ว่างในดิสก์เลย

สแน็ปช็อตคือรูปภาพของสถานะของดิสก์ ณ จุดหนึ่ง ซึ่งจะช่วยให้ไฟล์สามารถทำงานต่อไปได้ในขณะที่ยังคงรักษารูปแบบไว้เหมือนในขณะที่ถ่ายภาพสแน็ปช็อต บันทึกการเปลี่ยนแปลงลงในดิสก์เท่านั้น ไม่มีการสร้างข้อมูลที่ซ้ำกัน นี่เป็นวิธีสำรองข้อมูลที่เชื่อถือได้มากกว่าที่ Time Machine ใช้อยู่ในปัจจุบัน

การแบ่งปันพื้นที่ช่วยให้หลายอย่าง พาร์ติชั่นดิสก์ แชร์พื้นที่ดิสก์ฟิสิคัลเดียวกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อดิสก์ที่มีระบบไฟล์ HFS+ ถูกแบ่งออกเป็นสามพาร์ติชั่นและพาร์ติชั่นตัวหนึ่งมีพื้นที่ไม่เพียงพอ (ในขณะที่พาร์ติชั่นอื่นๆ มีพื้นที่ว่าง) ก็เป็นไปได้ที่จะลบพาร์ติชั่นถัดไปและแนบพาร์ติชั่นนั้นกับพาร์ติชั่นที่รันอยู่ ออกจากพื้นที่ AFPS จะแสดงพื้นที่ว่างทั้งหมดบนฟิสิคัลดิสก์ทั้งหมดสำหรับพาร์ติชันทั้งหมด

ซึ่งหมายความว่าเมื่อสร้างพาร์ติชัน ไม่จำเป็นต้องประมาณขนาดที่ต้องการ เนื่องจากพาร์ติชันนี้เป็นแบบไดนามิกโดยสมบูรณ์ขึ้นอยู่กับพื้นที่ว่างที่ต้องการในพาร์ติชันที่กำหนด ตัวอย่างเช่น เรามีดิสก์ที่มีความจุรวม 100 GB แบ่งออกเป็นสองพาร์ติชั่น โดยพาร์ติชั่นหนึ่งเต็ม 10 GB และอีกพาร์ติชั่น 20 GB ในกรณีนี้ ทั้งสองพาร์ติชันจะแสดงพื้นที่ว่าง 70 GB

แน่นอนว่าการเข้ารหัสดิสก์สามารถใช้งานได้กับ HFS+ แล้ว แต่ APFS มีรูปแบบที่ซับซ้อนกว่ามาก แทนที่จะเป็นสองประเภท (ไม่มีการเข้ารหัสและการเข้ารหัสทั้งดิสก์ด้วยคีย์เดียว) ด้วย HFS+ APFS สามารถเข้ารหัสดิสก์โดยใช้หลายคีย์สำหรับแต่ละไฟล์และคีย์แยกต่างหากสำหรับข้อมูลเมตา

การป้องกันความล้มเหลวหมายถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในกรณีที่เกิดความล้มเหลวขณะเขียนลงดิสก์ ในกรณีเช่นนี้ ข้อมูลสูญหายมักเกิดขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อข้อมูลถูกเขียนทับ เนื่องจากมีช่วงเวลาที่ทั้งข้อมูลที่ลบและเขียนอยู่ในระหว่างการส่งและสูญหายเมื่อตัดการเชื่อมต่อไฟฟ้า APFS หลีกเลี่ยงปัญหานี้โดยใช้วิธี Copy-on-write (COW) ซึ่งข้อมูลเก่าจะไม่ถูกแทนที่ด้วยข้อมูลใหม่โดยตรง ดังนั้นจึงไม่มีความเสี่ยงที่จะสูญเสียข้อมูลเหล่านั้นในกรณีที่เกิดความล้มเหลว

คุณลักษณะที่มีอยู่ในระบบไฟล์สมัยใหม่อื่นๆ ที่ APFS (ปัจจุบัน) ขาด ได้แก่ การบีบอัดและการตรวจสอบที่ซับซ้อน (การทำซ้ำเมทาดาทาเพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของต้นฉบับ - APFS ทำเช่นนี้ แต่ไม่ใช่สำหรับข้อมูลผู้ใช้) APFS ยังขาดข้อมูลซ้ำซ้อน (ซ้ำกัน) (ดูการโคลน) ซึ่งช่วยประหยัดพื้นที่ดิสก์ แต่ทำให้ไม่สามารถซ่อมแซมข้อมูลในกรณีที่เกิดความเสียหาย ด้วยเหตุนี้ Apple จึงกล่าวกันว่ามีความน่าสนใจในเรื่องคุณภาพของพื้นที่จัดเก็บข้อมูลที่ติดตั้งในผลิตภัณฑ์ของตน

ผู้ใช้จะเห็น APFS บนอุปกรณ์ iOS ก่อน เมื่ออัปเดตเป็น iOS 10.3 ยังไม่ทราบแผนการที่แน่นอนครั้งต่อไป ยกเว้นในปี 2018 ระบบนิเวศของ Apple ทั้งหมดควรทำงานบน APFS เช่น อุปกรณ์ที่ใช้ iOS, watchOS, tvOS และ macOS ระบบไฟล์ใหม่ควรจะเร็วขึ้น เชื่อถือได้มากขึ้น และปลอดภัยยิ่งขึ้นด้วยการปรับให้เหมาะสม

แหล่งข้อมูล: Apple, DTrace (2)
.