Sisteme de fișiere: O privire asupra evoluției și a noului APFS
Sistemele de fișiere reprezintă arhitectura fundamentală prin care unitățile de stocare, cum ar fi hard disk-urile, organizează informațiile, permițând sistemului de operare să le acceseze și să le utilizeze. Fiecare sistem de operare este conceput să funcționeze pe un anumit tip de sistem de fișiere. De exemplu, Windows utilizează formate precum FAT, FAT32 și NTFS, în timp ce macOS se baza inițial pe HFS+. Apple a utilizat sistemul ierarhic de fișiere (HFS) timp de peste trei decenii, dar la conferința WWDC 2016 a introdus o evoluție semnificativă: Apple File System (APFS). Odată cu lansarea iOS 10.3, acest nou sistem de fișiere a fost implementat și pe dispozitivele iOS. În continuare, vom explora aspectele esențiale ale APFS.
De ce a fost necesară tranziția la APFS?
În mod firesc, se naște întrebarea: de ce a fost necesară o schimbare a sistemului de fișiere, când cel existent funcționa aparent bine? Sistemele de operare au limitări în ceea ce privește spațiul de stocare adresabil, lungimea maximă a numelor de fișiere, etc. HFS, creat în 1985, era optimizat pentru o eră în care spațiul de stocare se măsura în megabytes. Acesta putea adresa intervale de date între 1904 și 2040 și un spațiu total de 2 terabytes, cifre astronomice la vremea respectivă, dar depășite de nevoile actuale. Apple a anticipat aceste limitări și a introdus o actualizare în 1998, denumită HFS+, în cadrul sistemului de operare 8.1.
Însă, evoluția nu s-a oprit aici, iar astăzi, atât capacitatea de stocare, cât și viteza de transfer au crescut semnificativ. Odată cu apariția și dezvoltarea SSD-urilor, inclusiv a celor M.2, chiar și sistemul de fișiere actualizat a devenit insuficient. Accesarea unor unități de stocare de mare viteză folosind metodologii concepute pentru computerele de acum 20 de ani duce la ineficiențe. Pentru a rezolva aceste probleme, Apple a dezvoltat APFS, un sistem de fișiere închis, adaptat pentru toate dispozitivele sale, de la iPhone și iPad până la ceasuri și Mac-uri. APFS este optimizat în special pentru stocarea SSD și flash, crescând în același timp securitatea și dificultatea jailbreak-urilor.
Cum se face tranziția la APFS?
Apple facilitează trecerea la noul sistem printr-o simplă actualizare a sistemului de operare. Utilizatorii de iPhone și iPad care au instalat iOS 10.3 sau versiuni ulterioare beneficiază deja de APFS. Utilizatorii macOS care folosesc versiuni finale ale sistemului de operare vor primi această actualizare în viitor, în timp ce utilizatorii versiunilor beta au trecut deja la APFS.
Ce beneficii aduce APFS?
Adoptarea APFS oferă o bază de cod unificată pentru Apple, reducând resursele necesare pentru dezvoltare și facilitând întreținerea sistemelor. Utilizatorii vor observa îmbunătățiri în ceea ce privește viteza de funcționare a dispozitivelor. Un alt beneficiu este modul eficient în care APFS gestionează stocarea fișierelor. După actualizare, este posibil să se observe o ușoară creștere a spațiului liber pe dispozitiv, însă această diferență poate varia de la un utilizator la altul. Îmbunătățirea vitezei de copiere a fișierelor va fi un avantaj notabil pentru utilizatorii macOS odată ce APFS va fi disponibil și pe această platformă.
Cum contribuie APFS la o viteză mai mare?
Viteza este percepută diferit de un computer față de un utilizator. Unii utilizatori consideră că un sistem este rapid dacă afișează pictogramele și imaginea de fundal în câteva secunde de la pornire, în timp ce alții apreciază mai mult viteza de transfer a fișierelor mari. APFS este conceput pentru a oferi o iluzie de viteză, fiind optimizat pentru o latență scăzută, adică o prioritizare a lansării aplicațiilor și a transferului de date. Astfel, veți întâlni mai rar timpii de așteptare și indicatorii de încărcare.
Este APFS mai bun pentru SSD-uri?
Contrar percepției generale, tehnologia SSD nu este nouă. În anii ’70, existau EAROM-uri (Electrically Alterable Read-Only Memory), iar primul SSD comercial a apărut în 1976 sub numele de Bulk Core. Totuși, la vremea respectivă, accesarea electronică a datelor era lentă. Deși tehnologia exista, nu i s-a acordat prioritate. Astăzi, majoritatea dispozitivelor Apple utilizează stocarea solidă „Flash Storage”, încorporată direct în plăci. APFS este optimizat pentru a gestiona eficient acest tip de stocare, menținând ecosistemul condensat.
APFS suportă, de asemenea, comanda TRIM, care a apărut odată cu popularizarea SSD-urilor. Această comandă informează sistemul de operare despre părțile unității care sunt goale, eliminând datele inutile în mod instantaneu și eliberând spațiu. Astfel, utilizatorii pot elibera spațiu rapid și eficient.
Ce caracteristici unice oferă APFS?
APFS se distinge prin funcțiile de instantanee și clonare. În trecut, copierea datelor presupunea stocarea temporară într-o locație intermediară înainte de transferul către destinație, pentru a preveni coruperea datelor. În APFS, instantaneele creează o versiune „read-only” a întregului sistem, fără a ocupa spațiu suplimentar. Dacă modificați datele originale, instantaneul va aloca spațiu pentru stocarea modificărilor. Aceste instantanee sunt utile pentru a restaura versiuni anterioare sau pentru a anula modificări nedorite. În mod similar, clonarea creează o copie a sistemului, care începe să ocupe spațiu doar în momentul modificărilor. Aceste funcții fac gestionarea stocării mult mai eficientă.
Pentru utilizatorii macOS care se bazează pe partiții, APFS creează containere în jurul acestora în loc de partiții fizice permanente. Această abordare flexibilă permite redistribuirea spațiului între partiții, chiar dacă acestea nu sunt adiacente fizic pe SSD. Mai mult, sistemele de fișiere tradiționale alocau spațiu pentru un fișier înainte de copierea efectivă. APFS suportă fișierele rare, care ocupă spațiu doar în funcție de datele stocate fizic.
Cât de sigur este APFS?
APFS introduce o criptare la nivel de sistem, înlocuind criptarea la nivel de hard disk (macOS) și la nivel de fișier (iOS). Aceasta utilizează implementări consecvente, cu o singură cheie și cu mai multe chei. Criptarea cu o singură cheie este reprezentată de protejarea propriilor fișiere cu o parolă. Criptarea cu mai multe chei se referă la securitatea unei conexiuni web, unde datele sunt protejate atât la capătul utilizatorului, cât și la cel al serverului. În esență, APFS oferă un sistem de securitate omniprezent, mai greu de penetrat prin metode tradiționale.