Tomáš Chlebek Na minuloročnej celosvetovej vývojárskej konferencii WWDC Apple predstavil nový súborový systém APFS. S aktualizáciou na iOS 10.3 naň naostro prejdú prvé zariadenia z ekosystému Applu.
Súborový systém je štruktúra, ktorá zaisťuje ukladanie dát na disk a všetku prácu s nimi. Apple na to v súčasnosti používa systém HFS+, ktorý bol nasadený už v roku 1998, nahrádzajúc HFS (Hierarchical File System) z roku 1985.
APFS, čo je skratka pre Apple File System, má teda nahradiť systém, ktorý pôvodne vznikol pred viac ako tridsiatimi rokmi, a má tak urobiť na všetkých platformách Applu v priebehu roka 2017. Jeho vývoj začal iba pred necelými tromi rokmi, ale Apple sa snažil HFS+ nahradiť prinajmenšom od roku 2006.
Najskôr však zlyhali snahy o adopciu v súčasnosti asi najuznávanejšieho súborového systému ZFS (Zettabyte File System), potom dva projekty vyvíjajúce vlastné riešenie. APFS má teda za sebou dlhú históriu a vzbudzuje mnohé očakávania. Mnohí si sú síce stále neistí ambicióznym plánom Applu pre adopciu APFS naprieč svojim ekosystémom a poukazujú na funkcie známe z iných systémov (najmä ZFS), ktoré v ňom chýbajú. To, čo APFS sľubuje, je ale napriek tomu významný krok vpred.
APFS je systém navrhnutý pre moderné úložisko – je samozrejme vytvorený špecificky pre hardvér a softvér Applu, takže má byť dobre prispôsobený SSD diskom, veľkým kapacitám a veľkým súborom. Natívne napríklad podporuje TRIM a vykonáva ho neustále, čo udržuje vysoký výkon disku. Hlavnými funkciami a výhodami oproti HFS+ sú: klonovanie, snapshoty, zdieľanie priestoru, šifrovanie, ochrana proti zlyhaniu a rýchly výpočet využitého/voľného miesta.
Klonovanie nahrádza klasické kopírovanie, kedy sa na disku vytvorí druhý súbor dát identický s tým kopírovaným. Klonovanie namiesto toho vytvorí iba duplikát metadát (informácie o parametroch daného súboru) av prípade úpravy jedného z klonov budú na disk zapísané iba úpravy, nie znovu celý súbor. Výhodami klonovania sú ušetrené miesto na disku a oveľa rýchlejší proces vytvárania „kópie“ súboru.
Samozrejme ale tento proces funguje iba v rámci jedného disku – pri kopírovaní medzi dvoma diskami sa na tom cieľovom musí vytvoriť kompletný duplikát pôvodného súboru. Možnou nevýhodou klonov môže byť práve ich zaobchádzanie s miestom, kedy zmazanie klonu akokoľvek veľkého súboru na disku neuvoľní takmer žiadne miesto.
Snapshot je obraz stavu disku v určitom čase, ktorý umožní so súbormi na ňom ďalej pracovať a pritom stále zachovať ich podobu, aká bola v čase obstarania snapshotu. Na disk sú potom ukladané iba zmeny, nevznikajú duplikáty dát. Ide teda o spôsob zálohovania, ktoré je spoľahlivejšie, než čo v súčasnosti používa Time Machine.
Zdieľanie priestoru (space sharing) umožňuje niekoľko diskovým oddielom zdieľať rovnaký fyzický priestor na disku. Keď je napríklad disk so súborovým systémom HFS+ rozdelený na tri oddiely av jednom z nich dôjde miesto (pričom na ostatných miesto je), je možné ďalší diskový oddiel iba zmazať a jeho miesto pripojiť k tomu, ktorému miesto došlo. AFPS pri všetkých diskových oddieloch zobrazuje všetko voľné miesto na celom fyzickom disku.
To znamená, že pri vytváraní diskových oddielov nie je potrebné odhadovať ich potrebnú veľkosť, pretože tá je u nich úplne dynamická v závislosti na potrebnom voľnom mieste v danom diskovom oddiele. Napríklad máme disk s celkovou kapacitou 100 GB rozdelený na dva diskové oddiely, kde jeden zapĺňa 10 GB a druhý 20 GB. V takom prípade budú oba diskové oddiely zobrazovať 70 GB voľného miesta.
Šifrovanie disku je samozrejme dostupné už pri HFS+, ale APFS ponúka jeho oveľa komplexnejšiu podobu. Namiesto dvoch typov (žiadne šifrovanie a šifrovanie celého disku podľa jedného kľúča) pri HFS+, APFS je schopný disk šifrovať pomocou niekoľkých kľúčov pre každý súbor a samostatným kľúčom pre metadáta.
Ochrana proti zlyhaniu sa vzťahuje k tomu, čo sa stane pri výpadku v priebehu zapisovania na disk. V takýchto prípadoch často nastáva strata dát, predovšetkým keď prebieha prepisovanie dát, pretože nastávajú momenty, kde vymazávané aj zapisované dáta sú v priebehu prenosu a pri odpojení elektriny sa stratia. APFS tomuto problému predchádza využitím metódy Copy-on-write (COW), pri ktorej staré dáta nie sú priamo nahradzované novými a pri výpadku teda nehrozí ich strata.
Medzi funkcie prítomné v iných moderných súborových systémoch a ktoré APFS (v súčasnosti) postráda, patrí kompresia a komplexné kontrolné súčty (duplikáty metadát pre overenie neporušenosti originálu – APFS to robí, ale nie pre dáta užívateľov). APFS tiež postráda redundanciu (duplikáty) dát (pozri klonovanie), čo síce šetrí miesto na disku, ale znemožňuje opravu dát v prípade ich korupcie. V súvislosti s tým vraj Apple apeluje na kvalitu úložísk, ktoré do svojich produktov inštaluje.
APFS sa používatelia najskôr dočkajú na iOS zariadeniach, a to už pri aktualizácii na iOS 10.3. Ďalší presný plán zatiaľ nie je známy s výnimkou toho, že v roku 2018 už by mal na APFS bežať celý ekosystém Applu, teda zariadenie s iOS, watchOS, tvOS aj macOS. Nový súborový systém by mal byť vďaka optimalizácii rýchlejší, spoľahlivejší aj bezpečnejší.
„a poukazujú na funkcie známe z iných systémov (najmä ZFS), ktoré v ňom chýbajú.“ Môžem sa opýtať aké to sú funkcie? Resp. dalo by sa do článku doplniť. Inak skvelý článok. Vďaka.
Doplnené v predposlednom odseku.
Vďaka moc. A ešte raz chválim za skvelý a stručný článok.
Jo súhlasím, rozhodne tu nechrli milióny článkov, ale keď už niečo vyjde, tak si rád poctu a venujem tomu plnú pozornosť. Zároveň som potom o niečo múdrejší a na rozdiel od iných webu potom neľutujem straty času nad čítaním.
Jo zaujimavej clanok. Aj keď taká zmena ma málinko desia ;-). Bude totiž chvíľu trvať, kým sa ukážu programy pre obnovu zmazaných dát, kým sa vychytajú niektoré muchy atď.
Avšak chapu že po 30-tich rokoch je na čase niečo urobiť, pretože treba vypočítať miesta na disku, koľko zaberajú jednotlivé adresáre atď. je na dnešnú dobu priserne pomaly.
Super článok
SUper článok, som veľmi zvedavý ako prebehne zmena na existujúcu inštaláciu MacOS HFS+ -> APFS
Pekný článok! Vďaka!