Was ist das Apple File System und warum ist es besser als HFS+?

Wenn Sie die Neuigkeiten zu Apples neuester macOS-Version verfolgt haben, ist Ihnen vielleicht aufgefallen, dass das Apple File System oder APFS erwähnt wird. Dies ist eines dieser komplizierten Themen, die nicht viel Aufmerksamkeit erhalten. Dabei ist es die Kernstruktur, die der Benutzererfahrung mit dem Betriebssystem zugrunde liegt. APFS wird erst 2017 fertiggestellt, aber Sie können einen Vorgeschmack in der Entwicklervorschau bekommen, die jetzt auf Sierra verfügbar ist.

Unterschiede und Verbesserungen

Um es kurz zu wiederholen: Ein Dateisystem ist die grundlegende Struktur, die ein Betriebssystem zum Speichern und Abrufen von Daten verwendet. Verschiedene Dateisysteme gehen diese Aufgabe unterschiedlich an. Da Computer schneller geworden sind, haben neuere Dateisysteme den Aufschwung ausgenutzt, um neue Funktionen anzubieten und sich an moderne Speicheranforderungen anzupassen.

HFS+, das Dateisystem, das heute mit neuen Macs ausgeliefert wird, ist achtzehn Jahre alt. HFS, sein Vorgänger, ist älter als der Tom Cruise-Bromance-Streifen „Top Gun“. Es ist so etwas wie ein alter Toyota. Es funktioniert immer noch (vielleicht überraschend gut), aber es gewinnt keine Medaillen.

APFS ist nicht so sehr ein Upgrade von HFS+, sondern vielmehr ein Quantensprung nach vorne … bis in die Gegenwart. Obwohl es für Apple-Benutzer ein großes Upgrade ist, scheint es eher so, als würde Apple andere Systeme einholen, als sie zu überholen. Trotzdem kommt das Update keinen Tag zu früh.

Klonen und Datenintegrität

APFS verwendet ein Schema namens Copy-on-Write, um sofortige Klone duplizierter Dateien zu erstellen. Unter HFS+ wird jedes einzelne Bit kopiert, wenn ein Benutzer eine Datei dupliziert. APFS erstellt stattdessen einen Klon, indem es Metadaten manipuliert und Speicherplatz zuweist. Es werden jedoch keine Bits kopiert, bis die geklonte Datei geändert wird. Da der Klon von der Originalkopie abweicht, werden diese Änderungen (und nur diese Änderungen) gespeichert.

Copy-on-Write verbessert auch die Datenintegrität. Wenn Ihr Volume unter anderen Systemen ausgehängt wird, während Überschreibvorgänge ausstehen, kann es sein, dass ein Teil Ihres Dateisystems nicht mit dem Rest synchronisiert ist. Copy-on-Write umgeht dieses Problem, indem Änderungen in den freien Speicherplatz geschrieben werden, anstatt alte Dateien zu überschreiben. Bis der Schreibvorgang erfolgreich abgeschlossen ist, ist die alte Datei die kanonische Version. Erst wenn die neue Datei erfolgreich kopiert wurde, wird die alte Datei gelöscht.

System-Schnappschüsse

Snapshots sind eine wichtige Verbesserung und werden Ihnen teilweise durch die Copy-on-Write-Architektur ermöglicht. Ein Snapshot ist ein schreibgeschütztes, mountbares Image eines Dateisystems zu einem bestimmten Zeitpunkt. Wenn sich das Dateisystem ändert, werden nur geänderte Bits gespeichert. Dies kann die Sicherung einfacher und zuverlässiger machen. In Anbetracht der unschönen Enttäuschung, die Time Machine mit den Hardlinks erfahren hat, könnte dies eine wichtige Verbesserung sein.

E/A-Dienstqualität

Möglicherweise haben Sie den Begriff Quality of Service (QoS) in den Einrichtungsanweisungen Ihres Routers gesehen. QoS priorisiert die Bandbreitennutzung, um eine Verlangsamung wichtiger Aufgaben zu vermeiden. Auf Ihrem Router werden benutzerdefinierte Regeln angewendet, um ausgewählten Aufgaben die meiste Bandbreite zuzuweisen. Berichten zufolge würde Apples QoS Benutzervorgänge wie aktive Fenster priorisieren. Hintergrundaufgaben wie Time Machine-Backups würden herabgestuft. Also vielleicht weniger Wasserbälle?

Native Verschlüsselung

In einer Welt nach Snowden ist Verschlüsselung der letzte Schrei. Und Apple legt immer mehr Wert auf die Sicherheit seiner Systeme. Integrierte, starke Verschlüsselung ist keine Überraschung. Mit APFS integriert Apple ein differenzierteres Verschlüsselungsschema als seinen aktuellen Ansatz, bei dem die ganze Festplatte oder nichts verwendet wird. Benutzer können einen einzigen Schlüssel verwenden, um alle ihre Daten zu verschlüsseln, oder mehrere Verschlüsselungsschlüssel verwenden, um einzelne Dateien und Ordner separat zu sperren. Natürlich können Sie auch gar nichts verschlüsseln, Sie leichtsinniger Schlingel.

SSD- und Flash-Optimierung

Die Optimierung des Flash-Speichers wurde als Hauptmerkmal von APFS aufgeführt, aber die Implementierung ist nicht gerade aufregend. Anstatt den ungewöhnlichen Grad der Systemintegration auszunutzen, hat Apple stattdessen einige der Funktionen, die normalerweise von den SSD-Chips übernommen werden, auf das Betriebssystem verlagert. Es ist eher so, als ob das Dateisystem SSDs erkennt, anstatt für sie optimiert zu sein.

Dynamische Größenanpassung von Partitionen

Logische Partitionen auf einem APFS-Laufwerk können ihre Größe dynamisch ändern. Benutzer müssen nur die Anzahl der gewünschten Partitionen angeben. Das Dateisystem berechnet dann die Datenträgerzuordnung im laufenden Betrieb. Jede Partition belegt nur den Speicherplatz, den sie zum Speichern von Dateien verwendet. Der restliche Speicherplatz steht jeder Partition zur Verfügung. Das ist praktisch, ähnelt aber eher Metaordnern als irgendetwas anderem.

Abschluss

Ist das wichtig? Für Entwickler und Poweruser ist das großartig. Für gelegentliche Mac-Benutzer sollte es äußerlich keinen großen Unterschied geben. Und obwohl das Upgrade großartig ist, fehlen immer noch einige Teile. Native Komprimierung fehlt auffallend, ebenso wie Prüfsummen für Benutzerdaten. Natürlich kann sich bis 2017 noch alles ändern, also bleiben Sie dran.

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