Tomas Chlebek Auf der WWDC im letzten Jahr, der weltweiten Entwicklerkonferenz von Apple führte das neue APFS-Dateisystem ein. Mit einem Update auf iOS 10.3 Die ersten Geräte aus dem Apple-Ökosystem werden darauf umsteigen.
Ein Dateisystem ist eine Struktur, die die Speicherung von Daten auf der Festplatte und die Arbeit aller damit ermöglicht. Apple nutzt hierfür derzeit das HFS+-System, das bereits 1998 eingesetzt wurde und das HFS (Hierarchical File System) von 1985 ablöste.
APFS, das für Apple File System steht, soll also das System ersetzen, das ursprünglich vor mehr als dreißig Jahren entwickelt wurde, und zwar im Laufe des Jahres 2017 auf allen Apple-Plattformen. Die Entwicklung begann jedoch erst vor weniger als drei Jahren Apple hat seit mindestens 2006 versucht, HFS+ zu ersetzen.
Zunächst scheiterten jedoch die Bemühungen, ZFS (Zettabyte File System), das derzeit wohl bekannteste Dateisystem, einzuführen, gefolgt von zwei Projekten, die eigene Lösungen entwickelten. APFS hat also eine lange Geschichte und große Vorfreude. Viele sind jedoch immer noch unsicher über Apples ehrgeizigen Plan, APFS in seinem gesamten Ökosystem einzuführen, und verweisen auf Funktionen, die von anderen Systemen (insbesondere ZFS) bekannt sind und dort fehlen. Doch was APFS verspricht, ist immer noch ein bedeutender Fortschritt.
APFS ist ein für moderne Speicher konzipiertes System – natürlich wurde es speziell für Apple-Hardware und -Software entwickelt und soll daher gut für SSDs, große Kapazitäten und große Dateien geeignet sein. Es unterstützt beispielsweise nativ TRIMMEN Und zwar ständig, wodurch die Festplattenleistung hoch bleibt. Die Hauptfunktionen und Vorteile gegenüber HFS+ sind: Klonen, Snapshots, gemeinsame Nutzung von Speicherplatz, Verschlüsselung, Failover-Schutz und schnelle Berechnung von genutztem/freiem Speicherplatz.
Das Klonen ersetzt das klassische Kopieren, indem auf der Festplatte eine zweite Datei mit Daten erstellt wird, die mit der kopierten Datei identisch sind. Beim Klonen wird stattdessen nur ein Duplikat der Metadaten (Informationen über die Parameter der Datei) erstellt. Wenn einer der Klone geändert wird, werden nur die Änderungen auf die Festplatte geschrieben, nicht erneut die gesamte Datei. Die Vorteile des Klonens sind die Einsparung von Speicherplatz und ein viel schnellerer Prozess zum Erstellen einer „Kopie“ der Datei.
Dieser Vorgang funktioniert natürlich nur innerhalb einer Festplatte – beim Kopieren zwischen zwei Festplatten muss auf der Zielfestplatte ein vollständiges Duplikat der Originaldatei erstellt werden. Ein möglicher Nachteil von Klonen ist möglicherweise der Umgang mit Speicherplatz, da durch das Löschen eines Klons einer großen Datei fast kein Speicherplatz frei wird.
Ein Snapshot ist ein Abbild des Zustands der Festplatte zu einem bestimmten Zeitpunkt, das es den Dateien ermöglicht, darauf weiterzuarbeiten und gleichzeitig ihre Form zum Zeitpunkt der Erstellung des Snapshots beizubehalten. Es werden nur Änderungen auf der Festplatte gespeichert, es werden keine doppelten Daten erstellt. Dies ist also eine Sicherungsmethode, die zuverlässiger ist als die, die Time Machine derzeit verwendet.
Die gemeinsame Nutzung von Räumen ermöglicht mehrere Festplattenpartitionen teilen sich denselben physischen Speicherplatz. Wenn beispielsweise eine Festplatte mit einem HFS+-Dateisystem in drei Partitionen unterteilt ist und auf einer davon nicht mehr genügend Speicherplatz vorhanden ist (während die anderen über Speicherplatz verfügen), ist es möglich, einfach die nächste Partition zu löschen und ihren Speicherplatz an die Partition anzuhängen, die ausgeführt wurde aus dem Weltraum. AFPS zeigt den gesamten freien Speicherplatz auf der gesamten physischen Festplatte für alle Partitionen an.
Dies bedeutet, dass beim Erstellen von Partitionen keine Schätzung der erforderlichen Größe erforderlich ist, da diese völlig dynamisch ist und vom erforderlichen freien Speicherplatz in der jeweiligen Partition abhängt. Wir haben beispielsweise eine Festplatte mit einer Gesamtkapazität von 100 GB, die in zwei Partitionen aufgeteilt ist, wobei eine 10 GB und die andere 20 GB füllt. In diesem Fall werden auf beiden Partitionen 70 GB freier Speicherplatz angezeigt.
Natürlich ist die Festplattenverschlüsselung bereits mit HFS+ verfügbar, aber APFS bietet seine viel komplexere Form an. Anstelle von zwei Typen (keine Verschlüsselung und Single-Key-Verschlüsselung der gesamten Festplatte) für HFS+ ist APFS in der Lage, eine Festplatte mit mehreren Schlüsseln für jede Datei und einem separaten Schlüssel für Metadaten zu verschlüsseln.
Unter Fehlerschutz versteht man, was passiert, wenn beim Schreiben auf die Festplatte ein Fehler auftritt. In solchen Fällen kommt es häufig zu Datenverlusten, insbesondere beim Überschreiben der Daten, da es Momente gibt, in denen sich sowohl die gelöschten als auch die geschriebenen Daten während der Übertragung befinden und verloren gehen, wenn die Stromversorgung unterbrochen wird. APFS umgeht dieses Problem durch den Einsatz der Copy-on-Write (COW)-Methode, bei der alte Daten nicht direkt durch neue ersetzt werden und daher bei einem Ausfall kein Risiko besteht, diese zu verlieren.
Zu den Funktionen anderer moderner Dateisysteme, die APFS (derzeit) fehlen, gehören Komprimierung und komplexe Prüfsummen (Duplikate von Metadaten zur Überprüfung der Integrität des Originals – APFS tut dies, jedoch nicht für Benutzerdaten). Außerdem mangelt es APFS an Datenredundanz (Duplikate) (siehe Klonen), was zwar Speicherplatz spart, es aber im Falle einer Beschädigung unmöglich macht, Daten zu reparieren. Apple soll in diesem Zusammenhang auf die Qualität des in seinen Produkten verbauten Speichers loben.
Benutzer sehen APFS erstmals auf iOS-Geräten, bereits beim Update auf iOS 10.3. Der nächste genaue Plan ist noch nicht bekannt, außer dass im Jahr 2018 das gesamte Apple-Ökosystem auf APFS laufen soll, also Geräte mit iOS, watchOS, tvOS und macOS. Das neue Dateisystem soll dank Optimierung schneller, zuverlässiger und sicherer sein.
„Und sie weisen auf Funktionen hin, die von anderen Systemen (insbesondere ZFS) bekannt sind und dort fehlen.“ Bzw. könnte dem Artikel hinzugefügt werden. Ansonsten toller Artikel. Danke.
Im vorletzten Absatz hinzugefügt.
Vielen Dank. Und nochmals vielen Dank für den tollen und prägnanten Artikel.
Ja, ich stimme zu, es gibt hier definitiv nicht Millionen von Artikeln, aber wenn etwas herauskommt, würdige ich es gerne und schenke ihm meine volle Aufmerksamkeit. Gleichzeitig bin ich etwas weiser geworden und bereue es im Gegensatz zu anderen Websites nicht, meine Zeit mit dem Lesen verschwendet zu haben.
Ja, interessanter Artikel. Auch wenn mir so eine Veränderung ein wenig Angst macht ;-). Es wird eine Weile dauern, bis Programme zur Wiederherstellung gelöschter Daten angezeigt werden, einige Fehler erkannt werden usw.
Ich verstehe jedoch, dass es nach 30 Jahren an der Zeit ist, etwas zu unternehmen, denn es ist notwendig, den Speicherplatz auf der Festplatte zu berechnen, wie viel von einzelnen Adressbüchern belegt wird usw. Für heute ist es ziemlich langsam.
Großartiger Artikel
Super Artikel, ich bin sehr gespannt, wie die Umstellung auf die bestehende MacOS HFS+ -> APFS-Installation ablaufen wird
Schöner Artikel! Danke!