Advertentie sluiten

Op de WWDC van vorig jaar was Apple's wereldwijde ontwikkelaarsconferentie introduceerde het nieuwe APFS-bestandssysteem. Met een update op iOS 10.3 de eerste apparaten uit het Apple-ecosysteem zullen ernaar overstappen.

Een bestandssysteem is een structuur die gegevens op schijf opslaat en er allemaal mee werkt. Apple gebruikt hiervoor momenteel het HFS+ systeem, dat al in 1998 werd ingezet, ter vervanging van het HFS (Hierarchical File System) uit 1985.

Dus APFS, wat staat voor Apple File System, zou het systeem moeten vervangen dat oorspronkelijk meer dan dertig jaar geleden werd gemaakt, en het zou dit in 2017 op alle Apple-platforms moeten doen. De ontwikkeling ervan begon pas minder dan drie jaar geleden, maar Apple heeft Replace HFS+ in ieder geval sinds 2006 geprobeerd.

Eerst faalden echter de pogingen om ZFS (Zettabyte File System), waarschijnlijk het meest erkende bestandssysteem van dit moment, te adopteren, gevolgd door twee projecten die hun eigen oplossingen ontwikkelden. APFS heeft dus een lange geschiedenis en veel verwachting. Velen zijn echter nog steeds onzeker over het ambitieuze plan van Apple om APFS in het hele ecosysteem te implementeren, wat wijst op functies die bekend zijn van andere systemen (vooral ZFS) en die daarin ontbreken. Maar wat APFS belooft is nog steeds een belangrijke stap voorwaarts.

APFS

APFS is een systeem dat is ontworpen voor moderne opslag. Het is uiteraard speciaal gebouwd voor Apple-hardware en -software, dus het zou goed geschikt moeten zijn voor SSD's, grote capaciteiten en grote bestanden. Het ondersteunt bijvoorbeeld native TRIM en doet het constant, waardoor de schijfprestaties hoog blijven. De belangrijkste kenmerken en voordelen ten opzichte van HFS+ zijn: klonen, snapshots, delen van ruimte, encryptie, failover-beveiliging en snelle berekening van gebruikte/vrije ruimte.

Klonen vervangt het klassieke kopiëren, waarbij een tweede gegevensbestand op de schijf wordt aangemaakt dat identiek is aan het gekopieerde bestand. Bij klonen wordt in plaats daarvan alleen een duplicaat van de metagegevens gemaakt (informatie over de bestandsparameters), en als een van de klonen wordt gewijzigd, worden alleen de wijzigingen naar schijf geschreven, en niet opnieuw het hele bestand. De voordelen van klonen zijn de bespaarde schijfruimte en een veel sneller proces voor het maken van een "kopie" van het bestand.

Uiteraard werkt dit proces alleen binnen één schijf - bij het kopiëren tussen twee schijven moet een volledig duplicaat van het originele bestand op de doelschijf worden gemaakt. Een mogelijk nadeel van klonen kan de omgang met ruimte zijn, waarbij het verwijderen van een kloon van een groot bestand bijna geen schijfruimte vrijmaakt.

Een momentopname is een afbeelding van de toestand van de schijf op een bepaald tijdstip, waardoor bestanden eraan kunnen blijven werken terwijl ze hun vorm behouden, zoals deze was op het moment dat de momentopname werd gemaakt. Alleen wijzigingen worden op de schijf opgeslagen, er worden geen dubbele gegevens aangemaakt. Dit is dus een back-upmethode die betrouwbaarder is dan wat Time Machine momenteel gebruikt.

Het delen van ruimte maakt meerdere mogelijk schijfpartities dezelfde fysieke schijfruimte delen. Als een schijf met een HFS+-bestandssysteem bijvoorbeeld in drie partities is verdeeld en één ervan onvoldoende ruimte heeft (terwijl de andere wel ruimte hebben), is het mogelijk om eenvoudigweg de volgende partitie te verwijderen en de ruimte ervan toe te voegen aan de partitie die actief was. geen ruimte meer. AFPS toont alle vrije ruimte op de gehele fysieke schijf voor alle partities.

Dit betekent dat het bij het maken van partities niet nodig is om de vereiste grootte in te schatten, omdat deze volledig dynamisch is, afhankelijk van de vereiste vrije ruimte in de gegeven partitie. We hebben bijvoorbeeld een schijf met een totale capaciteit van 100 GB, verdeeld in twee partities, waarbij de ene 10 GB vult en de andere 20 GB. In dit geval tonen beide partities 70 GB vrije ruimte.

Natuurlijk is schijfversleuteling al beschikbaar met HFS+, maar APFS biedt een veel complexere vorm. In plaats van de twee typen (geen versleuteling en versleuteling van de hele schijf met één sleutel) van HFS+, kan APFS een schijf versleutelen met meerdere sleutels voor elk bestand en een aparte sleutel voor metagegevens.

Beveiliging tegen fouten heeft betrekking op wat er gebeurt als er een fout optreedt tijdens het schrijven naar schijf. In dergelijke gevallen treedt vaak gegevensverlies op, vooral wanneer de gegevens worden overschreven, omdat er momenten zijn waarop de verwijderde en geschreven gegevens bezig zijn met verzending en verloren gaan wanneer de stroom wordt uitgeschakeld. APFS omzeilt dit probleem door gebruik te maken van de Copy-on-write (COW)-methode, waarbij oude gegevens niet direct worden vervangen door nieuwe en er dus geen risico bestaat dat deze verloren gaan bij een storing.

Functies die aanwezig zijn in andere moderne bestandssystemen die APFS (momenteel) mist, zijn onder meer compressie en complexe checksums (duplicaten van metagegevens om de integriteit van het origineel te verifiëren - APFS doet dit, maar niet voor gebruikersgegevens). APFS mist ook gegevensredundantie (duplicaten) (zie klonen), wat schijfruimte bespaart, maar het onmogelijk maakt om gegevens te herstellen in geval van corruptie. In verband hiermee zou Apple een beroep doen op de kwaliteit van de opslag die het in zijn producten installeert.

Gebruikers zullen APFS voor het eerst zien op iOS-apparaten, al bij het updaten naar iOS 10.3. Het volgende exacte plan is nog niet bekend, behalve dat in 2018 het hele Apple-ecosysteem op APFS moet draaien, dat wil zeggen apparaten met iOS, watchOS, tvOS en macOS. Het nieuwe bestandssysteem moet dankzij optimalisatie sneller, betrouwbaarder en veiliger zijn.

bronnen: Apple, DTrace (2)
.