Was ist die schwarze Technologie zum Speichern von 16/32 GB iPhone APFS?

Es gibt Hoffnung für iPhone-Benutzer mit 16 GB Speicher! Sicherlich sind Ihnen schon oft verschiedene Meldungen über unzureichenden Speicherplatz auf Ihrem Telefon begegnet. Wenn Sie nicht einige Apps installieren, ist auf Ihrem Telefon nicht genügend Speicherplatz vorhanden. Dies alles ändert sich jedoch, wenn Sie auf iOS 10.3 aktualisieren, da Sie feststellen werden, dass Ihr Telefon, das ursprünglich nicht über ausreichend Speicherplatz verfügte, plötzlich über mehr als 1 GB verfügt. Warum ist das so? Dies liegt daran, dass Apple auf das neueste APFS-Dateisystem aktualisiert hat.

Warum kann uns das APFS-Dateisystem nach dem Upgrade auf iOS 10.3 helfen, mehr Speicherplatz zu sparen? Was ist das APFD-Dateisystem? Lassen Sie uns zunächst über das Dateisystem und den Speicher elektronischer Produkte sprechen. Wie wir alle wissen, ist der Speicher der Ort, an dem die unordentlichen Dinge gespeichert werden können, die auf Ihren Computer und Ihr Mobiltelefon heruntergeladen werden. Es handelt sich um ein Speichergerät zum Speichern von Informationen. Festplatten sind häufig verwendeter Computerspeicher. Datenträger werden in Festplatten und Disketten unterteilt. Die Diskette wird mit der Zeit allmählich verdrängt und die Festplatte ist heute das wichtigste Speichergerät.

Festplatten werden in mechanische Festplatten (HDD, traditionelle Festplatten), Solid-State-Laufwerke (SSD, neue Festplatten) und Hybridfestplatten (SSHD) unterteilt. HDD ist günstig, hat eine lange Lebensdauer und ist kosteneffizient. SSDs haben eine hohe Lesegeschwindigkeit und sind teuer, haben aber aufgrund der begrenzten Lesezeiten eine kürzere Lebensdauer als HDDs. Es ist für Gamer der mittleren bis oberen Preisklasse geeignet.

Warum haben SSDs schnelle Lese- und Schreibgeschwindigkeiten? Wie in der Abbildung dargestellt, besteht eine SSD-Festplatte aus einem Hauptcontroller, einem DRAM-Cache und einem NAND-FLASH-Flash-Speicher. Der Hauptcontroller ist das Gehirn der SSD und steuert alles, was die SSD tut. DRAM-Cache ist ein Hochgeschwindigkeitspuffer. Seine spezifische Funktion hängt vom Algorithmus des Hauptcontrollers ab. Einige werden zum Speichern von LBA-Tabellen verwendet, andere als Datencache und einige Lösungen verfügen über keinen externen DRAM-Cache, sondern nur über eine kleine Menge Cache, der in den Hauptcontroller integriert ist. Dies geschieht zum Teil aus Gründen der Datensicherheit (wie etwa SandForce), zum Teil aber auch zur Kostensenkung (die meisten Hauptcontroller der Einstiegsklasse). Im NAND-Flash-Speicher werden Daten gespeichert, und alle Ihre Daten sind darin gespeichert. Flash-Speicher ist das wichtigste Speichermedium und die Qualität des Flash-Speichers kann verschiedene Aspekte der Festplattenleistung, einschließlich Lesegeschwindigkeit, Speichergröße und Lebensdauer, direkt beeinflussen. Allerdings kann auch die Leistung des Hauptcontrollers die Lesegeschwindigkeit der Festplatte beeinflussen.

Da Mobiltelefone den Festplatteninstallationsmodus nicht verwenden können, ist der einzige auf Smartphones installierte Speicher ein NAND-FLASH-Flash-Speicher. Zu den gängigen Flash-Speichertypen gehören SLC, MLC und TLC. Da SLC zu teuer ist, sind die meisten Smartphones mit MLC- und TLC-Modi ausgestattet.

Was ist übrigens das „Dateisystem“ im APFD-Dateisystem? Was hat das mit dem Gedächtnis zu tun? Ein Dateisystem ist die Methode eines Betriebssystems, Dateien auf einem Speichergerät zu organisieren. Als Dateisystem wird die Softwareorganisation im Betriebssystem bezeichnet, die für die Verwaltung und Speicherung von Dateiinformationen zuständig ist.

Um es einfach auszudrücken: Es ist, als hätte man einen Ferrari 488. Ohne einen guten Fahrer kann man nicht die volle Leistung dieses Autos herausholen. Daher ist, unabhängig davon, ob es sich um SSD, HDD oder MLC und TLC auf Basis des Flash-Speichers eines Mobiltelefons handelt, ein leistungsstarkes Dateisystem erforderlich, das die Speicherberechnung unterstützt und dafür sorgt, dass sie ihre größte Leistung entfaltet.

Das Dateisystem ist eine auf Speicherhardware basierende Software. Apple verwendet seit 30 Jahren HFS als Dateisystem für seine Produkte. HFS wurde 1985 geboren und das verbesserte HFS+-Dateisystem wurde in der 1998 erschienenen 4-GB-Festplattenversion des G3 PowerMac eingeführt. Von der traditionellen mechanischen 4-GB-HDD-Festplatte im Jahr 1998 bis zur aktuellen SSD-Solid-State-Festplatte im TB-Bereich kann HFS+ den massiven Änderungen und Innovationen im Speicherbereich nicht mehr standhalten.

Am 14. Juni 2016 kündigte Apple auf der WWDC offiziell ein neues Dateisystem (auch als Dateiformat bekannt) an – Apple File System (kurz APFS). Dieses neue Dateisystem ist für Flash-Speicher/SSDs optimiert (kann aber weiterhin für herkömmliche mechanische Festplatten verwendet werden) und bietet stärkere Verschlüsselung, Copy-on-Write-Metadaten, Speicherplatzfreigabe, Datei- und Verzeichnisklonen, Snapshots, schnelle Größenänderung von Verzeichnissen, sichere Speicherprimitive auf atomarer Ebene sowie eine verbesserte zugrunde liegende Dateisystemtechnologie und wird vollständig auf allen Geräten des Unternehmens angewendet.

Neben der Unterstützung aller Funktionen von HFS+ weist das neu entwickelte APFS auch in folgenden Aspekten herausragende Verbesserungen auf: Im Gegensatz zu HFS+, das 32-Bit-Datei-IDs verwendet, unterstützt APFS 64-Bit-Indexknotennummern (Inode), sodass auf einem Datenträger über 900 Billionen Dateien gespeichert werden können.

HFS+ kann nur das Dateisystem des gesamten Speichergeräts gleichzeitig initialisieren. APFS bietet einen erweiterbaren Blockallokator, der eine verzögerte Initialisierung von Datenstrukturen durchführen kann und so die Leistung von Volumes mit großer Kapazität erheblich verbessert.

APFS unterstützt drei Verschlüsselungsmodi: keine Verschlüsselung; Einzelschlüsselverschlüsselung für Metadaten und Benutzerdaten; und Multi-Key-Verschlüsselung für Metadaten, Dateien oder sogar bestimmte Teile von Dateien. Darüber hinaus enthält APFS auch andere Verbesserungen und neue Funktionen, wie Sparse-Dateien, verbesserte TRIM-Operationen, integrierte Unterstützung für erweiterte Attribute usw. Das neugeborene APFS verfügt jetzt über Funktionen und Merkmale, die mit modernen Dateisystemen wie BSD HAMMER, Linux btrfs oder OpenZFS vergleichbar sind.

Vorteile von APFS:

Kompatibilität

Die neue Generation des APFD-Dateisystems ist hochkompatibel und mit allen iPhone-Geräten von der Apple Watch bis zum Mac Pro kompatibel.

Datenverschlüsselung

Sicherheit und Datenschutz sind die Designgrundlagen von APFS. Viele Geräte und Betriebssysteme von Apple verfügen bereits über Verschlüsselungsfunktionen. OS X 10.7 Lion begann, eine vollständige Festplattenverschlüsselung bereitzustellen. iOS 4 begann, eine spezielle Datenschutztechnologie zu verwenden, um jede Datei mit einem dedizierten Schlüssel zu verschlüsseln. APFS integriert diese beiden Funktionen und bietet einen einheitlichen Verschlüsselungsmodus für Dateisystem-Metadaten.

Verschlüsselung ist eine Funktion, die von APFS nativ unterstützt wird. Benutzer können für jedes Volume eine der folgenden Verschlüsselungsmethoden auswählen: keine Verschlüsselung, Verschlüsselung mit einem einzelnen Schlüssel oder Verschlüsselung mit mehreren Schlüsseln (Verschlüsselung jeder Datei mit einem dedizierten Schlüssel und einem separaten Schlüssel für vertrauliche Metadaten). Die Multi-Key-Verschlüsselung gewährleistet die Integrität der Benutzerdaten, selbst wenn die physische Sicherheit des Geräts beeinträchtigt ist. Die APFS-Verschlüsselung kann je nach spezifischer Hardware entweder den AES-XTS- oder den AES-CBC-Algorithmus verwenden.

Dieser Verschlüsselungsmechanismus ermöglicht außerdem eine zusätzliche Funktion: eine schnellere Datenlöschung. Wenn Benutzer Dateien von ihren Geräten löschen, können sie normalerweise eine der vielen auf dem Markt erhältlichen (kostenlosen oder kostenpflichtigen) Anti-Löschprogramme verwenden, um die gelöschten Inhalte wiederherzustellen. Um diese Situation zu vermeiden, mussten Sie in der Vergangenheit, wenn Sie Dateien mit vertraulichen Informationen löschen oder ein Gerät, auf dem private Daten gespeichert waren, für die Verwendung durch andere außer Dienst stellen wollten, zuerst die Löschfunktion verwenden, um das Speichergerät zu löschen, und diesen Vorgang möglicherweise mehrmals durchführen. Abhängig von der Kapazität Ihres Speichergeräts kann dieser Vorgang eine beträchtliche Zeit in Anspruch nehmen.

Bei Speichergeräten, die das APFS-Dateisystem verwenden, wird der sichere Löschvorgang nach der Aktivierung der Verschlüsselungsfunktion viel einfacher und schneller. Das zeitaufwendige und mehrfache Füllen des Speichermediums mit beliebigen Daten entfällt. Sie müssen nur den Verschlüsselungsschlüssel löschen.

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