O APFS (Apple File System) é um sistema para organizar e estruturar dados em um sistema de armazenamento. O APFS originalmente lançado com o macOS Sierra substitui o HFS + de 30 anos.
O HFS + e o HFS (uma versão um pouco anterior do Hierarchical File System) foram originalmente criados nos dias dos disquetes, que eram o principal meio de armazenamento do Mac quando os discos rígidos eram uma opção dispendiosa oferecida por terceiros.
No passado, a Apple flertou com a substituição do HFS +, mas o APFS, que já está incluído no iOS, tvOS e watchOS, agora é o sistema de arquivos padrão do macOS High Sierra e posterior.
APFS está otimizado para hoje e para a tecnologia de armazenamento de amanhã
O HFS + foi implementado quando os disquetes de 800 kb eram o rei. Macs atuais podem não estar usando disquetes, mas discos rígidos estão começando a parecer arcaicos. Com a Apple enfatizando o armazenamento baseado em flash em todos os seus produtos, um sistema de arquivos otimizado para trabalhar com mídia rotativa e a latência inerente à espera de um disco para girar simplesmente não faz muito sentido.
O APFS foi projetado desde o início para o SSD e outros sistemas de armazenamento baseados em flash. Embora o APFS seja otimizado para o funcionamento do armazenamento em estado sólido, ele funciona bem com os discos rígidos modernos.
Prova Futura
O APFS suporta um número de inode de 64 bits. O inode é um identificador exclusivo que identifica um objeto do sistema de arquivos. Um objeto do sistema de arquivos pode ser qualquer coisa; um arquivo, uma pasta. Com um inode de 64 bits, o APFS poderia conter aproximadamente 9 quintilhões de objetos do sistema de arquivos ultrapassando o antigo limite de 2,1 bilhões.
Nove quintilhões podem parecer um número bem grande, e você pode perguntar, com razão, qual dispositivo de armazenamento terá espaço suficiente para armazenar esses objetos. A resposta requer uma espiada nas tendências de armazenamento. Considere isso: a Apple já começou a mover a tecnologia de armazenamento de nível corporativo para produtos no nível do consumidor, como o Mac e sua capacidade de usar o armazenamento hierárquico. Isso foi visto pela primeira vez em unidades Fusion que moviam dados entre um SSD de alto desempenho e um disco rígido mais lento, mas muito maior. Os dados acessados com freqüência foram mantidos no SSD rápido, enquanto os arquivos usados com menos frequência eram armazenados no disco rígido.
Com o macOS, a Apple estendeu esse conceito adicionando armazenamento baseado em iCloud ao mix. Permitir que filmes e programas de TV que você já assistiu sejam armazenados no iCloud, liberando o armazenamento local. Embora este último exemplo não exija um sistema unificado de numeração inode em todos os discos em uso por este sistema de armazenamento em camadas, ele mostra uma direção geral em que a Apple pode estar se movendo; reunir várias tecnologias de armazenamento que melhor se ajustam às necessidades do usuário e fazer com que o sistema operacional as veja como um único espaço no arquivo.
Recursos do APFS
O APFS possui vários recursos que o diferenciam dos sistemas de arquivos mais antigos.
- Clones - Clones permitem cópias de arquivos quase instantâneas sem usar espaço adicional. Em vez de copiar um arquivo bit a bit de um local para outro, os clones, em vez disso, fazem referência ao arquivo original, compartilhando os blocos de dados que são idênticos entre os dois arquivos. Faça alterações em um arquivo e apenas o bloco de dados que foi alterado será gravado no novo clone, enquanto o original e o clone continuarão compartilhando blocos de dados inalterados. Isso não apenas torna a cópia e o salvamento de arquivos especialmente rápidos, mas também economiza nas necessidades de espaço de armazenamento.
- Instantâneos - O APFS pode criar um instantâneo de volume que representa um ponto no tempo. Instantâneos podem ser usados para facilitar backups eficientes, bem como permitir que você volte a como as coisas estavam em um determinado momento. Instantâneos são ponteiros somente leitura para o volume original e seus dados. Um novo instantâneo não ocupa espaço real, além da quantidade de espaço necessária para armazenar um ponteiro para o volume original. Conforme o tempo passa e as alterações são feitas no volume original, o instantâneo é atualizado apenas com as alterações que ocorrem.
- Criptografia - O APFS suporta criptografia de disco rígido forte usando os modos AES-XTS ou AES-CBC. Ambos os arquivos e metadados serão criptografados. Os métodos de criptografia suportados incluem:
- Claro (sem criptografia).
- Chave única.
- Multi-chave, com chaves por arquivo para dados e metadados.
- Partilha de espaço - A partilha de espaço põe fim à predefinição de tamanhos de partições; em vez disso, todos os volumes compartilham o espaço livre subjacente em uma unidade. O compartilhamento de espaço permitirá que vários volumes em uma unidade cresçam e diminuam dinamicamente conforme necessário, sem necessidade de reparticionar.
- Copy-On-Write - Este esquema de proteção de dados permite que as estruturas de dados sejam compartilhadas, desde que nenhuma alteração seja feita. Quando uma alteração é solicitada (gravação), uma nova cópia única é feita, garantindo que o original seja deixado intacto. Somente após a conclusão da gravação, as informações do arquivo são atualizadas para apontar para os novos dados.
- Atomic Safe-Save - É semelhante à idéia de copy-on-write, mas se aplica a qualquer operação de arquivo, como renomear ou mover um arquivo ou diretório. Usando renomear como exemplo, o arquivo que está prestes a ser renomeado é copiado com os novos dados (o nome do arquivo); não até que o processo de cópia seja concluído é o sistema de arquivos atualizado para apontar para os novos dados. Isso garante que, se por algum motivo, como falta de energia ou algum tipo de interrupção da CPU, a gravação não for concluída, o arquivo original permanece intacto.
- Arquivos esparsos - Essa maneira mais eficiente de alocar espaço no arquivo permite que o espaço no arquivo cresça somente quando realmente necessário. Em sistemas de arquivos não esparsos, o espaço no arquivo deve ser reservado com antecedência, mesmo quando nenhum dado estiver pronto para ser armazenado.
