Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из APFS )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с Apple File Service (AFS), службой, реализующей протокол Apple Filing Protocol (AFP).
Не путать с файловой системой Andrew File System (AFS), распределенной файловой системой.

APFS
Разработчики)Apple Inc.
ФИОФайловая система Apple
Введено27 марта 2017 г. (iOS), 25 сентября 2017 г. (macOS), с iOS 10.3 , macOS 10.13
Идентификатор раздела7C3457EF-0000-11AA-AA11-00306543ECAC ( GPT )
Структуры
Содержимое каталогаB-дерево [1]
Пределы
Максимум. размер файла8 EiB ( 9 223 372 036 854 775 808 байт) [2]
Максимум. количество файлов9 223 372 036 854 775 808 [2]
Допустимые символы в именах файловUnicode 9.0 в кодировке UTF-8 [3]
Функции
Даты записаныдоступ, изменены атрибуты, изменено содержимое, создано
Диапазон дат1 января 1970 г. - 21 июля 2554 г. [1]
Разрешение даты1 нс [2]
Разрешения файловой системыРазрешения Unix, списки ACL NFSv4
Прозрачное сжатиеЧастичный (decmpfs) [4]
Прозрачное шифрованиеДа [5]
Копирование при записиДа [3] [5]
Другой
Поддерживаемые операционные системыmacOS , iPadOS , iOS , tvOS , watchOS

Apple File System ( APFS ) - это проприетарная файловая система, разработанная и развернутая Apple Inc. для macOS Sierra (10.12.4) [6] и новее, iOS 10.3 и новее, tvOS 10.2 и новее, [7] watchOS 3.2 и новее, [8] и все версии iPadOS . [9] [10] Она направлена на исправление основных проблем в HFS + (также называется Mac OS Extended), предшественник НПФ на этих операционных системах. APFS оптимизирован для хранения на твердотельных накопителях и поддерживаетшифрование , моментальные снимки и повышенная целостность данных, среди других возможностей. [11] [12]

История [ править ]

Apple , файловая система была объявлена в компании Apple «s конференции разработчиков (WWDC) в июне 2016 года в качестве замены для HFS + , которая была в эксплуатации с 1998 года [11] [12] НПФ была выпущена для 64-разрядных IOS устройств 27 марта, 2017 г. с выпуском iOS 10.3, а для устройств macOS 25 сентября 2017 г. с выпуском macOS 10.13 . [13] [8]

Apple выпустила частичную спецификацию для APFS в сентябре 2018 года, которая поддерживает доступ только для чтения к файловым системам Apple на незашифрованных устройствах хранения, отличных от Fusion. Спецификация программного шифрования была задокументирована позже. [14]

Дизайн [ править ]

Файловая система может использоваться на устройствах с относительно небольшим или большим объемом памяти. Он использует 64-битные номера inode [2] и обеспечивает более безопасное хранение. Код APFS, как и код HFS +, использует команду TRIM для лучшего управления пространством и производительности. Это может увеличить скорость чтения-записи на iOS и macOS [8], а также увеличить пространство на устройствах iOS из-за того, как APFS вычисляет доступные данные. [15]

Схема разделения [ править ]

APFS использует схему разделов GPT . В схеме GPT находится один или несколько контейнеров APFS (GUID типа раздела - 7C3457EF-0000-11AA-AA11-00306543ECAC ). В каждом контейнере есть один или несколько томов APFS, каждый из которых совместно использует выделенное пространство контейнера, и каждый том может иметь роли томов APFS. macOS Catalina (macOS 10.15) представила группу томов APFS, которая представляет собой группы томов, которые Finder отображает как один том. Фирменные ссылки APFS лежат между жесткими и программными ссылками и между томами.

В macOS Catalina роль системного тома (обычно называемая «Macintosh HD») стала доступной только для чтения, а в macOS Big Sur (macOS 11) она стала подписанным системным томом (SSV), и монтируются только моментальные снимки тома. Данная Роль объема (обычно называется «Macintosh HD - Data») используются в качестве наложения или тени системного тома, и обе системы и данных тома является частью одной и теми же групп томов и показано , как один в Finder.

Клоны [ править ]

Клоны позволяют операционной системе создавать эффективные копии файлов на одном томе, не занимая дополнительного места для хранения. Изменения клонированного файла сохраняются в виде дельта-экстентов , что сокращает объем памяти, необходимый для ревизий и копий документа. [10] Однако нет интерфейса для пометки двух копий одного и того же файла как клонов другого или для других типов дедупликации данных .

Снимки [ править ]

Тома APFS поддерживают моментальные снимки для создания на определенный момент времени экземпляра файловой системы, доступного только для чтения. [10]

Шифрование [ править ]

Apple , файловая система изначально поддерживает полное шифрование диска , [2] и шифрование файлов со следующими параметрами:

  • без шифрования
  • шифрование с одним ключом
  • Многоключевое шифрование, при котором каждый файл зашифрован отдельным ключом, а метаданные зашифрованы другим ключом. [10]

Увеличено максимальное количество файлов [ править ]

APFS поддерживает 64-битные номера inode , поддерживая более 9 квинтиллионов файлов ( 263 ) на одном томе. [2] [5]

Целостность данных [ править ]

Файловая система Apple использует контрольные суммы для обеспечения целостности метаданных. [16]

Защита от сбоев [ править ]

Файловая система Apple предназначена для предотвращения повреждения метаданных из-за сбоев системы . Вместо того, чтобы перезаписывать существующие записи метаданных на месте, он записывает совершенно новые записи, указывает на новые, а затем освобождает старые, подход, известный как перенаправление при записи . Это позволяет избежать поврежденных записей, содержащих частично старые и частично новые данные, вызванные сбоем во время обновления. Это также позволяет избежать необходимости дважды записывать изменение, как это происходит с журналируемой файловой системой HFS +, где изменения сначала записываются в журнал, а затем в файл каталога. [16]

Сжатие [ править ]

APFS поддерживает прозрачное сжатие отдельных файлов с помощью Deflate (Zlib), LZVN (libFastCompression) и LZFSE . Все три являются алгоритмами типа Лемпеля-Зива . Эта функция унаследована от HFS + и реализована в той же системе AppleFSCompression / decmpfs с использованием вилок ресурсов или расширенных атрибутов. Как и в случае с HFS +, прозрачность нарушена для инструментов, которые не используют подпрограммы, завернутые в decmpfs. [17]

Совместное использование пространства [ править ]

APFS добавляет возможность иметь несколько логических дисков (называемых томами ) в одном контейнере, где свободное пространство доступно для всех томов в этом контейнере (блочное устройство). [18]

Ограничения [ править ]

Хотя APFS включает в себя множество улучшений по сравнению со своим предшественником HFS +, был отмечен ряд ограничений.

Ограниченная проверка целостности пользовательских данных [ править ]

APFS не предоставляет контрольные суммы для пользовательских данных. [19] Также не используется энергонезависимая оперативная память с байтовой адресацией . [20] [21]

Производительность на жестких дисках [ править ]

Перечисление файлов и любых метаданных inode в целом выполняется намного медленнее в APFS, когда он расположен на жестком диске . Это связано с тем, что вместо хранения метаданных в фиксированном месте, как это делает HFS +, APFS хранит их вместе с фактическими данными файла. Эта фрагментация метаданных означает, что при перечислении файлов выполняется больше поисков , приемлемых для SSD, но не для HDD. [22]

Совместимость с Time Machine до macOS 11 [ править ]

В отличие от HFS +, APFS не поддерживает жесткие ссылки на каталоги. [3] [23] Поскольку версия программного обеспечения для резервного копирования Time Machine, включенная в Mac OS X 10.5 (Leopard) по macOS 10.15 (Catalina), полагалась на жесткие ссылки на каталоги, APFS изначально не поддерживалась для его резервных томов. [24] [23] Это ограничение было преодолено, начиная с macOS 11 Big Sur , где APFS теперь является файловой системой по умолчанию для новых резервных копий Time Machine (существующие диски резервного копирования в формате HFS + также по-прежнему поддерживаются). [25]Реализация Time Machine в MacOS Big Sur в сочетании с дисками в формате APFS обеспечивает «более быстрое, компактное и надежное резервное копирование», чем это было возможно с дисками для резервного копирования в формате HFS +. [26] [27]

Проблемы безопасности [ править ]

  • В марте 2018 года в драйвере APFS в High Sierra была обнаружена ошибка, из-за которой пароль шифрования диска регистрировался в виде открытого текста. [28]
  • В январе 2021 года в драйвере APFS в iOS <14.4, macOS <11.2, watchOS <7.3 и tvOS <14.4 была обнаружена ошибка, которая позволяла локальному пользователю читать произвольные файлы независимо от его прав. [29] [30] [31] [32]

Поддержка [ править ]

macOS [ править ]

Ограниченная экспериментальная поддержка APFS была впервые представлена ​​в macOS Sierra 10.12.4. Начиная с macOS 10.13 High Sierra , все устройства с флеш-памятью автоматически конвертируются в APFS. [33] Начиная с macOS 10.14 Mojave , диски Fusion и жесткие диски также обновляются при установке. [34] Основной пользовательский интерфейс для обновления не предоставляет возможности отказаться от этого преобразования, а устройства, отформатированные с помощью APFS High Sierra, не будут доступны для чтения в предыдущих версиях macOS. [33] Пользователи могут отключить преобразование APFS, используя startosinstallутилиту установщика в командной строке и передав --converttoapfs NO. [35]

Тома FileVault не конвертируются в APFS в macOS Big Sur 11.2.1. Вместо этого macOS форматирует внешние диски FileVault как логические тома CoreStorage, отформатированные с помощью Mac OS Extended (журналируемые). Диски FileVault можно дополнительно зашифровать. [ необходима цитата ]

Экспериментальная версия APFS с некоторыми ограничениями доступна в macOS Sierra через diskutilутилиту командной строки . Среди этих ограничений он не выполняет нормализацию Unicode, в то время как HFS + делает [36], что приводит к проблемам с языками, отличными от английского. [37] Диски, отформатированные с помощью версии APFS от Sierra, также могут быть несовместимы с будущими версиями macOS или окончательной версией APFS, а версия APFS от Sierra не может использоваться с томами Time Machine , FileVault или дисками Fusion. [38]

iOS, tvOS и watchOS [ править ]

IOS 10,3 , tvOS 10,2 и watchOS 3,2 конвертировать существующий HFSX файловой системы на НПФ совместимых устройств. [13] [8] [39]

Сторонние утилиты [ править ]

Несмотря на повсеместное распространение томов APFS на современных компьютерах Mac и введение этого формата в 2016 году, сторонние утилиты восстановления по-прежнему имеют заметные ограничения в поддержке томов APFS из-за задержки выпуска полной документации Apple. По словам Alsoft, производителя DiskWarrior, выпуск Apple в 2018 году частичной документации формата APFS задержал создание версии DiskWarrior, которая может безопасно восстанавливать диски APFS. [40] Ожидается, что конкурирующие продукты, в том числе TechTool от MicroMat и Drive Genius от Prosoft, также увеличат поддержку APFS.

Paragon Software Group опубликовала комплект для разработки программного обеспечения под лицензией BSD из 4 пунктов, который поддерживает доступ только для чтения к дискам APFS. [41] Независимая реализация Joachim Metz с открытым исходным кодом только для чтения , libfsapfs, выпущена под лицензией GNU Lesser General Public License v3. Он был упакован в репозитории программного обеспечения Debian и Ubuntu . [42] Оба являются инструментами командной строки, которые не предоставляют обычный интерфейс драйвера файловой системы. Существует драйвер файловой системы в пространстве пользователя (FUSE) для Linux под названием apfs-fuse с доступом только для чтения. [43]Проект «APFS для Linux» работает над интеграцией поддержки APFS в ядро ​​Linux. [44]

См. Также [ править ]

  • Сравнение файловых систем

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Хансен, KH; Ф. Тулан (21 сентября 2017 г.). «Расшифровка файловой системы APFS». Цифровое расследование . 22 : 107–132. DOI : 10.1016 / j.diin.2017.07.003 . ISSN  1742-2876 .
  2. ^ a b c d e f «Сравнение формата тома» . Разработчик Apple . Проверено 25 мая 2018 года .
  3. ^ a b c «Руководство по файловой системе Apple / Часто задаваемые вопросы» . Проверено 25 мая 2018 года .
  4. ^ Бертин, Рене. «Сжатие и APFS» . Github . Проверено 2 февраля 2019 года .
  5. ^ a b c Apple Inc. «Руководство по файловой системе Apple (функции)» . Проверено 25 мая 2018 года .
  6. ↑ Виго, Иисус (13 апреля 2017 г.). «Как настроить и использовать файловую систему Apple APFS в macOS Sierra» . TechRepublic.
  7. ^ "tvOS 10.2" . Что нового в tvOS . Apple Inc.
  8. ^ a b c d Уоррен, Том (27 марта 2017 г.). «Сегодня Apple переводит миллионы устройств iOS на новую современную файловую систему» . Грань . Vox Media . Архивировано 27 марта 2017 года . Проверено 27 марта 2017 года .
  9. ^ Роджер Fingas (13 июня 2016). « „ Apple , файловая система“масштабируется от компании Apple Watch для Mac, замените HFS +» . Apple Insider . Архивировано 23 июля 2016 года.
  10. ^ a b c d Хатчинсон, Ли (13 июня 2016 г.). «Копаемся в APFS, новой файловой системе Apple» . Ars Technica UK . Проверено 15 июня, 2016 .
  11. ^ a b Вайнтрауб, Сет (13 июня 2016 г.). «Файловая система Apple (APFS), объявленная на 2017 год, масштабируется« от Apple Watch до Mac Pro »и ориентирована на шифрование» . 9to5Mac . Архивировано 28 марта 2017 года . Проверено 27 марта 2017 года .
  12. ^ a b Хатчинсон, Ли (13 июня 2016 г.). «В macOS Sierra [Обновлено] обнаружена новая файловая система» . Ars Technica . Condé Nast . Архивировано 28 марта 2017 года . Проверено 27 марта 2017 года .
  13. ^ a b Клевер, Джули (27 марта 2017 г.). «Apple выпускает iOS 10.3 с функцией« Найти мои AirPods », APFS, настройками обзора в App Store и многим другим» . MacRumors . Архивировано 27 марта 2017 года . Проверено 27 марта 2017 года .
  14. ^ «Справочник по файловой системе Apple» (PDF) . Разработчик Apple.
  15. ^ Алан Loughnane. «Обновление вашего iPhone даст вам одно большое преимущество» . joe.co.uk . Архивировано 20 мая 2017 года.
  16. ^ a b Адам Левенталь (19 июня 2016 г.). «APFS в деталях: целостность данных» . Архивировано 21 июня 2016 года.
  17. ^ Согаард, Йенс К. "Как включить прозрачное сжатие в APFS?" . Спросите другого . Проверено 13 ноября 2019 года .
  18. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано 23 октября 2016 года (PDF) . Проверено 10 июня 2017 года . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  19. ^ Анализ хорошего и плохого в новой файловой системе APFS от Apple, проведенный разработчиком ZFS. Архивировано 2 февраля 2017 г. на Wayback Machine.
  20. ↑ Робин Харрис (24 июня 2016 г.). «Почему APFS от Apple не просуществует 30 лет» . ZDNet .
  21. ↑ Адам Левенталь (19 июня 2016 г.). «APFS в деталях: Обзор» . Проверено 1 октября 2017 года .
  22. ^ "Анализ производительности перечисления APFS на вращающихся жестких дисках" . Копировальный клонер . Проверено 8 января 2020 года .
  23. ^ a b Левенталь, Адам Х. (26 июня 2016 г.). «Анализ хорошего и плохого в новой файловой системе Apple APFS, проведенный разработчиком ZFS» . Ars Technica . APFS прямо сейчас несовместима с Time Machine из-за отсутствия жестких ссылок на каталоги, довольно отвратительная реализация, которая, вероятно, способствует сомнительной надежности Time Machine.
  24. ^ «Диски, которые можно использовать с Time Machine» . Проверено 17 декабря 2019 года .
  25. ^ "Изменения APFS в Биг-Суре" . Проверено 26 ноября 2020 года .
  26. ^ «Примечания к выпуску macOS Big Sur 11.0.1» . Apple . Проверено 13 декабря 2020 года .
  27. ↑ Каннингем, Эндрю (12 ноября 2020 г.). «macOS 11.0 Big Sur: обзор Ars Technica» . Ars Technica . Проверено 6 марта 2021 года .
  28. ^ «Ой-ой! Унифицированные журналы в High Sierra (10.13) Показать открытый пароль для зашифрованных внешних томов APFS через Disk Utility.app» . mac4n6 . Проверено 11 ноября 2019 года .
  29. ^ «О безопасности iOS 14.4 и iPadOS 14.4 - служба поддержки Apple» . Служба поддержки Apple . Проверено 7 февраля 2021 года .
  30. ^ «О безопасности macOS Big Sur 11.2, обновление безопасности 2021-001 Catalina, обновление безопасности 2021-001 Mojave - служба поддержки Apple» . Служба поддержки Apple . Проверено 7 февраля 2021 года .
  31. ^ «О безопасности watchOS 7.3 - Служба поддержки Apple» . Служба поддержки Apple . Проверено 7 февраля 2021 года .
  32. ^ «О безопасности tvOS 14.4 - Служба поддержки Apple» . Служба поддержки Apple . Проверено 7 февраля 2021 года .
  33. ^ a b «Подготовка к APFS в macOS High Sierra» . Apple.com . 7 сентября 2017 года . Проверено 19 сентября 2017 года .
  34. ^ «macOS 10.14 Mojave: обзор Ars Technica» . arstechnica.com . 25 сентября 2018 . Проверено 20 декабря 2018 года .
  35. ^ Троутона, Рич (26 сентября 2017). «Использование инструмента startosinstall установщика macOS High Sierra OS для предотвращения преобразования APFS» . Der Flounder . Проверено 16 января 2018 года .
  36. ^ Имена файлов APFS «Мешок байтов»
  37. ^ APFS в настоящее время невозможно использовать с большинством неанглийских языков - The Eclectic Light Company, архивировано 8 июня 2017 года на Wayback Machine.
  38. ^ «Как отформатировать диск с файловой системой APFS в macOS Sierra» . Архивировано 26 октября 2016 года . Проверено 26 октября, 2016 .
  39. ^ "jakepetroules / Файловая система" . GitHub . Проверено 29 марта 2017 года .
  40. ^ «DiskWarrior 5.2 и файловая система Apple (APFS)» . Проверено 28 июня, 2020 .
  41. ^ "Paragon Software Group выпускает бесплатную версию Paragon APFS SDK Community Edition для разработчиков программного обеспечения, OEM-производителей, экспертов-криминалистов" . Группа программного обеспечения Paragon . GitHub
  42. ^ "libyal / libfsapfs" . GitHub . 7 ноября 2019 г. Библиотека и инструменты для доступа к файловой системе Apple (APFS).
  43. ↑ Росс, Алистер (23 февраля 2019 г.). «Как смонтировать дисковые тома macOS APFS в Linux» . Окончательное руководство для новичков в Linux .( Github )
  44. ^ "linux-apfs / linux-apfs-oot: модуль APFS для Linux (внеплановый репозиторий)" . GitHub . APFS для Linux. 30 марта 2020 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Разработчик Apple : Руководство по файловой системе Apple
  • Разработчик Apple: Справочник по файловой системе Apple
  • WWDC 2016: внедрение APFS разработчиками программного обеспечения Apple Домиником Джампаоло и Эриком Тамура
  • Подробный обзор APFS от независимого разработчика файловой системы Адама Левенталя