16 GB kleinen Speicher sparen: Apples neues Dateisystem APFS verstehen

APFS ist das Apple File System, das auf der WWDC 2016 vorgestellt wurde. Ab diesem Jahr wird es das aktuelle Dateisystem HFS+ ersetzen, das auf Apple Watch, Apple TV, iPhone, iPad, MacBook, iMac und Mac Pro verwendet wird.

Die Entwicklervorschau von macOS Sierra, die Apple letztes Jahr auf der WWDC vorstellte, verwendete APFS und in der Beta von iOS 10.3 stellte Apple APFS endlich zum Testen auf dem iPhone zur Verfügung.

Viele Leute müssen nicht allzu viele Details über APFS wissen; für den Endbenutzer ist es lediglich ein Implementierungsdetail. Zukünftige Funktionen dieses Dateisystems, wie intelligentere Backups und schnellere Updates, sowie einige Funktionen, an die wir noch nicht gedacht haben, werden nach und nach verfügbar sein.

Wenn Sie an diesem Dateisystem interessiert sind, erfahren Sie hier einige Informationen zu APFS.

Warum ersetzt Apple HFS+?

HFS+ ist seit 1998 seit fast 20 Jahren im Einsatz und wurde in der letzten Zeit kontinuierlich aktualisiert, um mit den modernen Computeranweisungen Schritt zu halten.

Seitdem wird HFS+ auf allen Geräten von Apple verwendet. Es ging durch Kilobyte, Megabyte, Gigabyte und Terabyte. Wir sind außerdem von Festplatten zu SSDs übergegangen, von physischen Installationen zu digitalen Downloads und von manuellen Backups zu Time Machine und iCloud.

HFS+ und sein Team haben es die ganze Zeit über am Leben erhalten, aber um im Laufe der Zeit voranzukommen, braucht man immer etwas Neues, um die alten Regeln zu brechen.

Was macht APFS konsistenter?

HFS+ läuft mittlerweile auf allen Apple-Geräten, die Implementierung ist jedoch von Gerät zu Gerät unterschiedlich, auch in einigen wichtigen Bereichen, wie etwa der Verschlüsselung. Dies bedeutet unterschiedlichen Quellcode und separate Wartung und Entwicklung.

APFS ermöglicht eine konsistentere Skalierung von Apple-Plattformen – jetzt und in Zukunft –, indem für die Entwicklung und Wartung einer einzigen Codebasis weniger Ressourcen benötigt werden und eine schnellere und bessere Weiterentwicklung möglich ist.

Ist APFS schneller?

Bei den meisten Geschwindigkeitsproblemen geht es um die Wahrnehmung. Es ist immer schneller, sich ein Getränk vom Nachbartisch zu holen, als aus dem Kühlschrank. APFS übernimmt einen Teil der Arbeit, damit sich Ihr Apple-Gerät schneller anfühlt.

APFS legt einen stärkeren Fokus auf geringe Latenz und priorisiert einige Aufgaben, wie etwa App-Starts und Datenübertragungen. Darüber hinaus können Verzeichnisse schneller neu bewertet werden.

Warum passt APFS besser zu SSDs?

Apple sagte, APFS sei neu geschrieben worden, um eine bessere Kompatibilität mit Geräten mit SSDs zu gewährleisten. Dabei handelt es sich um Flash-Speicherchips, die derzeit in Apple Watch, Apple TV, iPhone, iPad, MacBook und High-End-Desktop-Macs verwendet werden.

APFS ist für SSDs optimiert und unterstützt den TRIM-Befehl, der Benutzern hilft, die eine große Anzahl von Dateien löschen, und viel Speicherplatz für Benutzer freigibt.

Snapshots und Backups

Zwei wichtige Funktionen von APFS sind Snapshots und Backups. Die Snapshot-Funktion kann den Zustand des Dateisystems zum Zeitpunkt der Snapshot-Erstellung „korrigieren“ und kann weiterhin auf das Dateisystem zugreifen und es ändern, während der fixierte Zustand erhalten bleibt. Diese Technologie zeichnet nur neu hinzugefügte oder geänderte Datenblöcke auf, sodass Sie mehrere Snapshots für das Dateisystem erstellen können, ohne sich Gedanken über die Belegung von viel Speicherplatz machen zu müssen. Sicherungstools (wie etwa Time Machine) verwenden diese Funktion häufig, um Änderungen am Dateisystem seit der letzten Sicherung aufzuzeichnen und können verwendet werden, um Daten effizienter zu sichern, ohne den Benutzerbetrieb zu unterbrechen.

Hilft APFS beim Speicherplatz?

APFS löst eine seit langem bestehende Einschränkung für macOS-Benutzer, die Partitionen verwenden. HFS+ erfordert die Vorabzuweisung einer Kapazität mit fester Größe für jedes Dateisystem, was ein relativ „starrer“ Ansatz ist. Mit der Speicherplatzfreigabefunktion von APFS können Benutzer die Volumekapazität dynamisch und flexibel erweitern oder reduzieren, ohne eine Neupartitionierung vorzunehmen.

APFS unterstützt auch Sparse-Dateien, sodass Speicherplatz nur dann zugewiesen wird, wenn er tatsächlich benötigt wird.

Datenintegrität und Absturzschutz

APFS verfügt über einen hochrangigen Aufbewahrungsstatus, der mit der Art und Weise zusammenhängt, wie es mit dem Schreiben von Dateien umgeht. Sie werden als abgeschlossen gekennzeichnet oder so, als hätten sie nie existiert. Mit anderen Worten: Bei Copy-on-Write-Dateien werden neue Versionen erstellt und die alten Versionen nur freigegeben, wenn das Speichern erfolgreich ist.

Ist die APFS-Verschlüsselung besser?

Sicherheit und Datenschutz sind die Designgrundlagen von APFS. 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.

Was ist in APFS nicht enthalten?

APFS befindet sich noch in der Betaphase, was bedeutet, dass es noch nicht alles unterstützt. Derzeit gibt es einige Dinge, die APFS noch nicht unterstützen.

Bootdiskette

Zeitmaschine

FileVault

Fusion Drive

Wird APFS Open Source sein?

APFS ist noch nicht Open Source. In den letzten Jahren hat Apple seine Aktivitäten schrittweise geöffnet und mehrere Projekte als Open Source veröffentlicht, beispielsweise Mach Kernel, WebKit, LLVM und Swift. Ob es in Zukunft Open Source sein wird, können wir nur abwarten.

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