Tomas Chlebek Viime vuoden WWDC Applen maailmanlaajuisessa kehittäjäkonferenssissa esitteli uuden APFS-tiedostojärjestelmän. Päivityksen kanssa iOS 10.3:ssa ensimmäiset Apple-ekosysteemin laitteet siirtyvät siihen.
Tiedostojärjestelmä on rakenne, joka tallentaa tietoja levylle ja toimii sen kanssa. Apple käyttää tähän tällä hetkellä HFS+-järjestelmää, joka otettiin käyttöön jo vuonna 1998 ja joka korvaa HFS:n (Hierarchical File System) vuodesta 1985.
Joten APFS, joka tarkoittaa Apple File Systemiä, on tarkoitus korvata alun perin yli kolmekymmentä vuotta sitten luotu järjestelmä, ja sen on tarkoitus korvata se kaikilla Applen alustoilla vuoden 2017 aikana. Sen kehitys alkoi vasta alle kolme vuotta sitten, mutta Apple on kokeillut Replace HFS+:aa ainakin vuodesta 2006 lähtien.
Ensin kuitenkin yritykset ottaa käyttöön ZFS (Zettabyte File System), joka on tällä hetkellä luultavasti tunnetuin tiedostojärjestelmä, epäonnistui, ja sen jälkeen kaksi projektia kehitti omia ratkaisujaan. APFS:llä on siis pitkä historia ja paljon odotuksia. Monet ovat kuitenkin edelleen epävarmoja Applen kunnianhimoisesta suunnitelmasta ottaa APFS käyttöön koko ekosysteemissään, mikä viittaa muista järjestelmistä (erityisesti ZFS:stä) tunnettuihin ominaisuuksiin, jotka siitä puuttuvat. Mutta se, mitä APFS lupaa, on edelleen merkittävä askel eteenpäin.
APFS on nykyaikaiseen tallennustilaan suunniteltu järjestelmä – tietysti se on rakennettu erityisesti Applen laitteistoille ja ohjelmistoille, joten sen oletetaan sopivan hyvin SSD-levyille, suurille kapasiteeteille ja suurille tiedostoille. Se esimerkiksi tukee natiivisti TRIM ja tekee sitä jatkuvasti, mikä pitää levyn suorituskyvyn korkeana. Tärkeimmät ominaisuudet ja edut HFS+:aan verrattuna ovat: kloonaus, tilannekuvat, tilan jakaminen, salaus, vikasietoisuus ja nopea käytetyn/vapaan tilan laskenta.
Kloonaus korvaa perinteisen kopioinnin, kun levylle luodaan toinen tiedosto, joka on identtinen kopioitujen kanssa. Kloonaus sen sijaan luo vain kaksoiskappaleen metatiedoista (tiedot tiedoston parametreista), ja jos yhtä klooneista muutetaan, vain muutokset kirjoitetaan levylle, ei koko tiedostoa uudelleen. Kloonauksen etuja ovat levytilan säästäminen ja paljon nopeampi tiedoston "kopion" luominen.
Tämä prosessi toimii tietysti vain yhdellä levyllä - kun kopioidaan kahden levyn välillä, kohdelevylle on luotava täydellinen kopio alkuperäisestä tiedostosta. Kloonien mahdollinen haittapuoli voi olla niiden tilan käsittely, jolloin minkä tahansa suuren tiedoston kloonin poistaminen ei vapauta lähes yhtään levytilaa.
Tilannekuva on kuva levyn tilasta tietyllä hetkellä, jolloin tiedostot voivat jatkaa työskentelyä sen parissa säilyttäen silti muotonsa sellaisena kuin se oli tilannekuvan ottamisen aikaan. Vain muutokset tallennetaan levylle, päällekkäisiä tietoja ei luoda. Joten tämä on varmuuskopiointimenetelmä, joka on luotettavampi kuin mitä Time Machine tällä hetkellä käyttää.
Tilan jakaminen mahdollistaa useita levyosioita jakaa saman fyysisen levytilan. Esimerkiksi kun HFS+-tiedostojärjestelmällä varustettu levy on jaettu kolmeen osioon ja yhdestä loppuu tila (kun taas muilla on tilaa), on mahdollista vain poistaa seuraava osio ja liittää sen paikka käynnissä olevaan osioon. tila lopussa. AFPS näyttää kaiken vapaan tilan koko fyysisellä levyllä kaikille osioille.
Tämä tarkoittaa, että osioita luotaessa ei tarvitse arvioida niiden vaadittua kokoa, koska se on täysin dynaamista riippuen tarvittavasta vapaasta tilasta tietyssä osiossa. Meillä on esimerkiksi levy, jonka kokonaiskapasiteetti on 100 Gt jaettuna kahteen osioon, joista toinen täyttää 10 Gt ja toinen 20 Gt. Tässä tapauksessa molemmat osiot näyttävät 70 Gt vapaata tilaa.
Tietenkin levyn salaus on jo saatavilla HFS+:lla, mutta APFS tarjoaa paljon monimutkaisemman muotonsa. Kahden tyypin (ei salausta ja yhden avaimen koko levyn salaus) sijaan HFS+:lla APFS pystyy salaamaan levyn käyttämällä useita avaimia kullekin tiedostolle ja erillistä avainta metatiedoille.
Vikasuojaus viittaa siihen, mitä tapahtuu, jos levylle kirjoitettaessa tapahtuu vika. Tällaisissa tapauksissa tapahtuu usein tietojen häviämistä, varsinkin kun tietoja ylikirjoitetaan, koska on hetkiä, jolloin sekä poistetut että kirjoitetut tiedot ovat lähetyksen aikana ja katoavat, kun virta katkeaa. APFS välttää tämän ongelman käyttämällä Copy-on-write (COW) -menetelmää, jossa vanhoja tietoja ei suoraan korvata uusilla, joten ei ole vaaraa niiden menettämisestä vian sattuessa.
Muissa nykyaikaisissa tiedostojärjestelmissä APFS:ltä (tällä hetkellä) puuttuvia ominaisuuksia ovat muun muassa pakkaus ja monimutkaiset tarkistussummat (metadatan kaksoiskappaleet alkuperäisen eheyden tarkistamiseksi - APFS tekee tämän, mutta ei käyttäjätietojen osalta). APFS:stä puuttuu myös tietojen redundanssi (kaksoiskappaleet) (katso kloonaus), mikä säästää levytilaa, mutta tekee mahdottomaksi korjata viallisia tietoja. Tässä yhteydessä Applen sanotaan vetoavan tuotteisiinsa asentamansa tallennustilan laatuun.
Käyttäjät näkevät ensin APFS:n iOS-laitteissa jo iOS 10.3:een päivittämisen yhteydessä. Seuraava tarkka suunnitelma ei ole vielä tiedossa, paitsi että vuonna 2018 koko Applen ekosysteemin pitäisi toimia APFS:llä eli iOS-, watchOS-, tvOS- ja macOS-laitteilla. Uuden tiedostojärjestelmän pitäisi olla nopeampi, luotettavampi ja turvallisempi optimoinnin ansiosta.
"ja ne osoittavat muista järjestelmistä (erityisesti ZFS:stä) tunnettuja ominaisuuksia, jotka puuttuvat siitä." Saanko kysyä, mitä ne ominaisuudet ovat? Resp. voisi lisätä artikkeliin. Muuten loistava artikkeli. Kiitos.
Lisätty toiseksi viimeiseen kappaleeseen.
Kiitos paljon. Ja kiitos vielä kerran loistavasta ja ytimekkäästä artikkelista.
Kyllä, olen samaa mieltä, täällä ei todellakaan ole miljoonia artikkeleita, mutta kun jotain ilmestyy, haluan kunnioittaa sitä ja kiinnittää siihen täyden huomioni. Samalla olen hieman viisaampi ja toisin kuin muut nettisivut, en kadu ajanhukkaa lukemiseen.
Kyllä, mielenkiintoinen artikkeli. Vaikka tällainen muutos minua hieman pelottaa ;-). Kestää jonkin aikaa, ennen kuin poistetut tiedot palauttavat ohjelmat tulevat näkyviin, joidenkin virheiden havaitseminen jne.
Ymmärrän kuitenkin, että 30 vuoden kuluttua on aika tehdä jotain, koska on tarpeen laskea levytila, kuinka paljon yksittäiset osoitekirjat vievät jne. on aika hidasta tänään.
Hieno artikkeli
Super artikkeli, olen erittäin utelias kuinka muutos olemassa olevaan MacOS HFS+ -> APFS -asennukseen tapahtuu
Kiva artikkeli! Kiitos!