Содержание
Роль файловой системы Apple — Служба поддержки Apple (RU)
Файловая система Apple (APFS) — собственная файловая система, которая была разработана с учетом новейших требований к шифрованию. APFS используется на всех платформах Apple — iPhone, iPad, iPod touch, Mac, Apple TV и Apple Watch. Она оптимизирована для использования флеш-памяти/SSD и имеет такие функции, как надежное шифрование, копирование при записи с использованием метаданных, совместное использование пространства, клонирование файлов и каталогов, снимки, быстрое определение размера каталогов, атомарные примитивы безопасного сохранения и усовершенствованные принципы файловой системы, а также уникальную технологию копирования при записи, которая использует объединение ввода/вывода для обеспечения максимальной производительности без ущерба для надежности данных.
Совместное использование пространства
APFS выделяет пространство для хранения по запросу. Если один контейнер APFS содержит несколько томов, свободное пространство контейнера используется совместно и может быть выделено любым томам по мере необходимости.
Каждый том использует только часть контейнера, поэтому доступное пространство определяется как общий размер контейнера за вычетом пространства, используемого всеми томами контейнера.
Несколько томов
В macOS 10.15 или новее контейнер APFS, используемый для загрузки операционной системы на Mac, должен содержать как минимум пять томов, первые три из которых скрыты от пользователя.
Предзагрузочный том. Этот том не зашифрован. Он содержит данные, необходимые для загрузки каждого системного тома в контейнере.
Том виртуальной памяти. Этот том не зашифрован. Он используется macOS для хранения зашифрованных файлов подкачки.
Том восстановления. Этот том не зашифрован. Он должен быть доступен без снятия защиты с системного тома, чтобы выполнять запуск recoveryOS.
Системный том. Содержит следующие данные:
все необходимые файлы для загрузки Mac;
все встроенные нативные приложения macOS (эти приложения раньше находились в папке «/Программы», а теперь их можно найти в папке «/Система/Программы»).
Примечание. По умолчанию ни один процесс, даже системный процесс Apple, не имеет права записи в системный том.
Том данных. Содержит изменяемые данные, например:
любые данные в папке пользователя, в том числе фото, музыку, видео и документы;
установленные пользователем приложения, включая AppleScript и Automator;
пользовательские программные среды и демоны, установленные пользователем, организацией или приложениями сторонних разработчиков;
другие папки, которые принадлежат пользователю и доступны ему для записи, например: «/Программы», «/Библиотеки», «/Пользователи», «/Volumes», «/usr/local», «/private», «/var» и «/tmp».
Для каждого дополнительного системного тома создается том данных. Предзагрузочный том, том виртуальной памяти и том восстановления являются общими и не имеют дубликатов.
В macOS 11 или новее для системного тома создается снимок. Операционная система загружается со снимка системного тома, а не просто с изменяемого системного тома, подключенного только для чтения.
В iOS и iPadOS хранилище делится по крайней мере на два тома APFS:
системный том;
том данных.
Дата публикации: 13 мая 2022 г.
См. такжеUUID группы томов APFS (vuid)Безопасность подписанного системного тома в iOS, iPadOS и macOSШифрование тома с помощью FileVault в macOSУправление FileVault в macOS
Файловая система APFS: зачем она стала нужна
О том что прежняя файловая система у Apple была отсталой и никуда не годилась, вот уже лет десять говорили и писали тысячи экспертов и авторов. На момент её замены на APFS ей было уже лет тридцать, модными новшествами она и в самом деле не блистала, но, как ни странно, если её отсталость кому-то и мешала, то очень немногим. Её не замечали, то есть, она отлично справлялась со своими обязанностями. С ней не было проблем, чего не скажешь о новой файловой системе – неплохой, но все еще слишком юной.
APFS — новая файловая система Apple
Файловые системы Mac’ов, начиная с самой первой из них, вызывали у тех, кто знает толк в файловых системах, презрение и чувство собственного превосходства.
В самом первом Mac’e, в 1984 году, файловая система даже не была иерархической. MFS (Macintosh File System) обладала целым рядом уникальных особенностей, которые для первого Mac’а были намного нужнее чем самые современные и не до конца продуманные механизмы современных (на тот момент) файловых систем – я имел дело с VAX/VMS, по сравнению с файловой системой которых MFS была из каменного века. Но для первого Mac’а она была абсолютно достаточной. Сначала в первом Mac’е планировалось использовать файловую систему из Lisa OS, вполне себе иерархическую и современную на тот момент, которая, в свою очередь, происходила от SOS, очень приличной файловой системы для Apple II и Apple III – но амбициозные и безумные задачи стоявшие перед первым Mac’ом не оставили для неё места. MFS в той ситуации была одним из блестящих и остроумных инженерных решений, без которых Mac’а бы просто не было.
Что такое HFS
К иерархической системе вернулись через полтора года, в сентябре 1985 года. Когда Стив был уволен из Apple.
Новую файловую систему назвали, не без вызова, просто и со вкусом: HFS. Операционную систему Mac’ов называли System, а иерархическую файловую систему – иерархической файловой системой (Hierarchical File System, или HFS). А какие еще могут быть операционные и файловые системы? В системах где от файловых систем требовались особые способности, они быстро усложнялись и развивались. В Mac’ах этого не требовалось. Пока к середине 90-х у HFS не возникла серьезная проблема, с которой надо было что-то делать: размеры дисков, по сравнению с 1985 годом, существенно увеличились. Типичный размер диска в конце 80-х – 40-80 Мегабайт. В конце 90-х размеры дисков уже измерялись в единицах Гигабайт. А HFS была 16-битной. На томе можно было разместить не более 65535 файлов. В результате, даже если в файле нужно было хранить один или два символа, на диске для него выделялось килобайт десять, а то и двадцать.
Читайте также: Как работает функция Sidecar на iPad и Mac
С файловой системой надо было что-то делать, и немедленно.
Но компания была на грани гибели, несла убытки, как стало известно через несколько лет, через 2-3 месяца, если бы ничего не изменилось, ей грозило неминуемое банкротство. Как они этого избежали я не буду рассказывать, но примерно в то же время Стив, как будто случайно, зашел в один из офисов компании, где шло совещание, с блокнотиком – будто бы просто посидеть. Когда совещание закончилось, он уволил почти все руководство подразделения, и назначил на руководящий пост инженера который предложил что-то, что Стиву понравилось. Короче, самодур и все такое. С тем инженером я в 1998 общался, речь на том совещании шла о новой файловой системе. Вариантов было два: либо, в течение 3-4 лет, разрабатывать современную и насыщенную вкусностями (от которых эксперты индустрии будут в восторге) FS, а потом, в течение нескольких лет, доводить её до приличного состояния – либо быстро и просто устранить реальные проблемы, на что требовалось максимум полгода – по мнению тех кто предлагал этот путь. Через 3 или 4 месяца, в Mac OS 8.
1, появилась HFS+. 32-битная.
APFS есть не только в Mac, но и iPhone, iPad и Apple Watch
Фактически, это была та же самая HFS, с относительно небольшими изменениями. Даже с переходом на исправленную и доработанную копию самой себя были проблемы. Недолго. Именно эта файловая система, вплоть до марта 2017 года, была файловой системой в macOS (как бы она не называлась), в iOS, в tvOS и в watchOS. Как обычно, “спецификации” у файловой системы были, мягко говоря, очень бледными. Но проблем с ней почти не было, разве что в серверном бизнесе Apple, который так и остался всего лишь эпизодом. Но, что бы о нем не говорили тогда и потом, очень ярким и интересным. Если бы с iPhone ничего не получилось, в Mac’ах на смену HFS+ пришла бы ZFS, году в 2008 или 2009. Но, к счастью или к несчастью, с iPhone все получилось.
С 2005 по 2009 Apple Computer, плавно превратившаяся на середине этого пути в просто Apple, активно интересовалась ZFS, уникальной файловой системой разработанной в Sun Microsystems.
Это практически безграничная файловая система, 128-битная, пределы на которые она рассчитана скорее всего никогда не будут достигнуты, а по набору функций и признаков современной файловой системы едва ли не самая-самая в мире. До 2007 года, пока Apple была Apple Computer, “яблочный” вариант этой файловой системы успешно развивался, в Леопарде (в той самой версии Mac OS X, срок выхода которой перенесли из-за аврала по поводу подготовки самого первого iPhone к выходу в свет) ZFS должны была появиться в серверном варианте системы – но, внезапно, Apple утратила к ней интерес.
Предлагаем подписаться на наш канал в «Яндекс.Дзен». Там вы сможете найти эксклюзивные материалы, которых нет на сайте.
Как появилась APFS
До 2007 года у компании (точнее, у Стива) все еще были сомнения в успехе главной инновации десятилетия – iPhone, в 2007 году эти сомнения были развеяны. В индустрии до сих пор ходят слухи о том, что Apple не справилась с внедрением ZFS в Mac OS X. Есть еще одна версия: кто-то не то в Sun Microsystems, не то в Oracle Corporation (вскоре купившей Sun), забыл упомянуть Стива в какой-то речи, или как-то не так его упомянул.
Реальная причина очевидна: поворот в сторону мобильных устройств (в которых HFS+ хватило бы на годы, и ведь хватило же) был рискованным, но сулил Apple намного большее. Как только на этом фронте наметился реальный успех, серверное направление стали потихоньку закрывать.
Крейг Федериги разрабатывает APFS
В 2014 году (по другим данным, в 2012 – но скорее всего, все-таки в 2014) в Apple началась разработка новой файловой системы. Для того чтобы взяться за столь трудоемкий проект, нужны были серьезные причины. Какие-то планы на будущее, с которыми HFS+ стала бы несовместимой. Файловые системы создаются долго и трудно. На это уходят годы. В 2016 году APFS была объявлена. В марте 2017 она дебютировала в iOS, достаточно успешно. В том же году, осенью, APFS в составе High Sierra пришла и на Mac’и. Чтобы состояться, операционной или файловой системе нужно дожить до версии 3.1. Им нужно переболеть детскими болезнями, научиться справляться с житейскими ситуациями, повзрослеть. Я не знаю к чему готовятся в Apple, для чего им понадобилась “современная файловая система” именно сейчас, но мощь этого неизвестного замысла уже впечатляет.
У APFS все еще много недостатков, но главный из них (юность) очень быстро проходит. О том что представляет из себя APFS, и какие из её целей уже озвучены – расскажу в другой раз.
macOS CatalinaSSD в MacКомпьютеры AppleОперационные системы Apple
Форматы файловой системы, доступные в Дисковой утилите на Mac
Дисковая утилита на Mac поддерживает несколько форматов файловой системы:
Файловая система Apple (APFS): Файловая система, используемая macOS 10.13 или более поздней версии.
Mac OS Extended: Файловая система, используемая macOS 10.12 или более ранней версии.
MS-DOS (FAT) и ExFAT: Файловые системы, совместимые с Windows.
Откройте для меня Дисковую утилиту
Файловая система Apple (APFS)
Файловая система Apple (APFS), файловая система по умолчанию для компьютеров Mac, использующих macOS 10.13 или более поздней версии, обеспечивает надежное шифрование, совместное использование пространства, моментальные снимки, быстрое изменение размера каталога и улучшенные основы файловой системы.
Хотя APFS оптимизирован для хранения Flash/SSD, используемого в последних компьютерах Mac, его также можно использовать в более старых системах с традиционными жесткими дисками (HDD) и внешними хранилищами с прямым подключением. macOS 10.13 или более поздней версии поддерживает APFS как для загрузочных томов, так и для томов данных.
APFS выделяет дисковое пространство внутри контейнера (раздела) по требованию. Когда один контейнер APFS имеет несколько томов, свободное пространство контейнера является общим и автоматически выделяется для любого из отдельных томов по мере необходимости. При желании вы можете указать размеры резерва и квоты для каждого тома. Каждый том использует только часть общего контейнера, поэтому доступное пространство равно общему размеру контейнера за вычетом размера всех томов в контейнере.
Выберите один из следующих форматов APFS для компьютеров Mac с macOS 10.13 или более поздней версии.
APFS: Использует формат APFS.
Выберите этот вариант, если вам не нужен зашифрованный или чувствительный к регистру формат.APFS (зашифрованный): Использует формат APFS и шифрует том.
APFS (с учетом регистра): Использует формат APFS и учитывает регистр в именах файлов и папок. Например, папки с именами «Домашнее задание» и «ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ» — это две разные папки.
APFS (с учетом регистра, с шифрованием): Использует формат APFS, учитывает регистр в именах файлов и папок и шифрует том. Например, папки с именами «Домашнее задание» и «ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ» — это две разные папки.
Выберите этот вариант, если вам не нужен зашифрованный или чувствительный к регистру формат.Вы можете легко добавлять или удалять тома в контейнерах APFS. Каждый том в контейнере APFS может иметь свой собственный формат APFS — APFS, APFS (зашифрованный), APFS (с учетом регистра) или APFS (с учетом регистра, с шифрованием).
Mac OS Extended
Выберите один из следующих форматов файловой системы Mac OS Extended для совместимости с компьютерами Mac, использующими macOS 10.
12 или более ранней версии.
Mac OS Extended (в журнале): Использует формат Mac (в журнале HFS Plus) для защиты целостности иерархической файловой системы. Выберите этот вариант, если вам не нужен зашифрованный или чувствительный к регистру формат.
Mac OS Extended (в журнале, с шифрованием): Использует формат Mac, требует пароль и шифрует раздел.
Mac OS Extended (с учетом регистра, в журнале): Использует формат Mac и учитывает регистр в именах папок. Например, папки с именами «Домашнее задание» и «ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ» — это две разные папки.
Расширенная версия Mac OS (с учетом регистра, в журнале, с шифрованием): Использует формат Mac, учитывает регистр в именах папок, требует пароль и шифрует раздел.
Форматы, совместимые с Windows
Выберите один из следующих форматов файловой системы, совместимых с Windows, если вы форматируете диск для использования с Windows.
См. также Схемы разделов, доступные в Дисковой утилите на MacВведение в Дисковую утилиту на странице MacMan для diskutil
Что означает для вас новая файловая система APFS в MacOS Sierra
В следующем году Apple начнет использовать новую файловую систему на всем своем оборудовании. Новая файловая система Apple (APFS) заменит старую файловую систему Apple HFS+, используемую на всех компьютерах Mac с 1998 года, которая, в свою очередь, была основана на архаичной HFS, представленной в 1985 году.
APFS — это совершенно новая система, разработанная для современного оборудования и облачных сред, в которой добавлены функции шифрования, безопасности и надежности, которых нет в старых системах Apple. Как и любая другая новая файловая система, APFS неизбежно приведет к проблемам совместимости, но Apple дает себе достаточно времени, чтобы сгладить путаницу, прежде чем APFS будет выпущена для широкой публики.
Ваше первое знакомство с APFS
На данный момент APFS доступна в бета-версии для разработчиков операционной системы Apple следующего поколения, macOS Sierra (название OS X было упразднено, но по сути это все еще OS X).
В бета-версии для разработчиков вы можете создать образ диска APFS, но вы ничего не можете с ним сделать, кроме как копировать файлы, и вы не можете использовать диск APFS в качестве загрузочного диска. Все это, по-видимому, изменится, когда в 2017 году появятся новые Mac, iPhone и iPad.
Улучшенная безопасность, мгновенное клонирование
Большинство пользователей не заметят ничего принципиально нового в аппаратном обеспечении с APFS на жестком диске, но множество тонких отличий скрыто под поверхностью. В частности, APFS использует встроенное шифрование вместо по существу наложенного метода шифрования, используемого существующей функцией OS X FileVault, которая медленно шифрует или расшифровывает весь диск. APFS может шифровать целые диски и отдельные файлы с отдельными ключами для файла и его метаданных, предоставляя детальный контроль, который может, например, позволить отдельным пользователям изменять данные в файле без доступа к отдельно зашифрованному контрольному журналу изменений.
APFS также делает возможным мгновенное клонирование папок и дисков, и эта технология явно ускорит встроенную функцию Sierra, которая автоматически создает резервные копии в iCloud любых файлов на вашем рабочем столе и в папке «Документы». (Не беспокойтесь: вы можете отключить эту функцию, если хотите.) Эта функция уже работает с текущим оборудованием, но должна работать быстрее с дисками APFS.
Наносекундная точность, лучшее резервное копирование
Текущая файловая система Apple помечает файлы временными метками с точностью до одной секунды, чего недостаточно для отслеживания изменений файлов на современном оборудовании. APFS помечает файлы временными метками с точностью до одной наносекунды, и эта функция в сочетании с технологией, используемой в новой функции клонирования, упрощает хранение нескольких версий файла в минимальном пространстве.
Вы можете ожидать, что версия Sierra Time Machine от Apple будет использовать преимущества новой системы для более высокой производительности и более детального резервного копирования.
Между прочим, Microsoft много лет назад встроила аналогичные функции в свою технологию NTFS, и теперь пользователи Mac смогут воспользоваться той же технологией быстрого «теневого копирования», которая используется в программном обеспечении для резервного копирования Windows.
Лучшее распределение пространства
Другие преимущества дисков APFS включают гибкое распределение пространства, так что два «диска» APFS могут заимствовать дисковое пространство друг у друга, когда они в нем нуждаются, и не ограничиваться пространством, выделенным им при создании. . APFS также поддерживает «разреженные файлы» — файлы, которые не заполняют все выделенное пространство на диске. (Старые версии OS X уже поддерживают разреженные файлы, но неуклюже, только для разработчиков.) Кроме того, благодаря быстрой встроенной обработке файлов APFS обещает более надежную защиту от потери данных при сбоях системы.
Оптимизировано для флэш-памяти
Другие внутренние функции включают оптимизацию для флэш-памяти, в отличие от технологий HFS+, которые были разработаны для дисков с вращающимися дисками.
Кроме того, любой, кто когда-либо с нетерпением ждал, пока OS X сообщит вам, сколько мегабайт используется папкой, будет рад возможности «быстрого определения размера каталога» APFS, которая отслеживает размеры каталогов на лету. И если по какой-то причине вы намерены продолжать использовать свой нынешний Mac в течение следующих 25 лет, вам лучше обновить его до APFS до 6 февраля 2040 года, потому что файловая система HFS+ не сможет ставить метки времени для файлов после этой даты.
Рекомендовано нашими редакторами
10 вещей, которые вам нужно знать о macOS Sierra
Что насчет недостатков?
Со всеми этими преимуществами, на что следует обратить внимание? Самая большая из них — совместимость. Если ваш Mac содержит раздел Windows, созданный Apple Boot Camp, вам понадобится драйвер Windows, который может читать диск APFS так же, как Apple предоставляет драйвер Windows, который читает диски HFS+. Предположительно Apple предоставит этот драйвер до того, как APFS станет общедоступной.
Точно так же разработчики и другие лица, выполняющие двойную загрузку своих компьютеров Mac между Sierra и более старыми версиями OS X, не смогут получить доступ к разделу APFS из раздела, на котором запущена текущая версия El Capitan или более ранние версии. Но обычный сетевой доступ к диску APFS и обратно не будет проблемой, потому что APFS поддерживает стандартный сетевой протокол SMB, используемый Windows и всем остальным.
Не паникуйте
Только разработчикам нужно беспокоиться об изучении APFS. Всем остальным новая файловая система обещает лучшую скорость, повышенную безопасность и повышенную надежность. Мы будем продолжать сообщать об APFS, поскольку бета-версии macOS включают в себя все больше и больше его функций, но все, что мы читали об этом, заставляет нас хотеть его на наших телефонах и компьютерах как можно скорее.
Вы можете получить APFS в июле этого года, когда будет выпущена общедоступная бета-версия для macOS Sierra. А пока вы можете узнать больше о следующей операционной системе Apple в статье «10 вещей, которые вам нужно знать о macOS Sierra».