APFS (Apple File System) es un sistema para organizar y estructurar datos en un sistema de almacenamiento. APFS originalmente lanzado con macOS Sierra reemplaza al HFS + de 30 años.
HFS + y HFS (una versión ligeramente anterior del Sistema de archivos jerárquico) se crearon originalmente en la época de los disquetes, que eran el medio de almacenamiento principal para Mac cuando los discos duros giratorios eran una opción costosa ofrecida por terceros.
En el pasado, Apple coqueteaba con la sustitución de HFS +, pero APFS, que ya está incluido en iOS, tvOS y watchOS, ahora es el sistema de archivos predeterminado para macOS High Sierra y versiones posteriores.
APFS está optimizado para la tecnología de almacenamiento de hoy y mañana
HFS + se implementó cuando los disquetes de 800 kb eran los reyes. Es posible que las Mac actuales no utilicen disquetes, pero los discos duros giratorios comienzan a parecer tan arcaicos. Con Apple enfatizando el almacenamiento basado en flash en todos sus productos, un sistema de archivos optimizado para trabajar con medios de rotación, y la latencia inherente a la espera de que un disco gire, simplemente no tiene mucho sentido.
APFS está diseñado desde el inicio para SSD y otros sistemas de almacenamiento basados en flash. Aunque APFS está optimizado para el funcionamiento del almacenamiento de estado sólido, funciona bien con los discos duros modernos.
Revisión futura
APFS admite un número de inodo de 64 bits. El inodo es un identificador único que identifica un objeto del sistema de archivos. Un objeto del sistema de archivos puede ser cualquier cosa; un archivo, una carpeta. Con un inodo de 64 bits, el APFS podría contener aproximadamente 9 quintillones de objetos del sistema de archivos que superan el límite anterior de 2.1 mil millones.
Nueve quintillones pueden parecer un número bastante grande, y puede preguntar con razón qué dispositivo de almacenamiento tendrá suficiente espacio para albergar tantos objetos. La respuesta requiere un vistazo a las tendencias de almacenamiento. Considere esto: Apple ya ha comenzado a mover la tecnología de almacenamiento de nivel empresarial a los productos de nivel de consumidor, como la Mac y su capacidad para usar almacenamiento por niveles. Esto se vio por primera vez en unidades Fusion que movían datos entre un SSD de alto rendimiento y un disco duro más lento, pero mucho más grande. Los datos de acceso frecuente se guardaron en el SSD rápido, mientras que los archivos utilizados con menos frecuencia se almacenaron en el disco duro.
Con macOS, Apple amplió este concepto agregando almacenamiento basado en iCloud a la mezcla. Permitir que las películas y los programas de televisión que ya has visto se almacenen en iCloud, lo que libera el almacenamiento local. Si bien este último ejemplo no requiere un sistema de numeración de inodos unificado en todos los discos en uso por este sistema de almacenamiento por niveles, muestra una dirección general en la que Apple se está moviendo; para reunir múltiples tecnologías de almacenamiento que mejor se adapten a las necesidades del usuario, y hacer que el sistema operativo las vea como un espacio de archivo único.
Características APFS
APFS tiene una serie de características que lo diferencian de los sistemas de archivos más antiguos.
- Clones: los clones permiten copias de archivos casi instantáneas sin utilizar espacio adicional. En lugar de copiar un archivo bit a bit de una ubicación a otra, los clones hacen referencia al archivo original, compartiendo los bloques de datos que son idénticos entre los dos archivos. Realice los cambios en un archivo, y solo el bloque de datos que ha cambiado se escribe en el nuevo clon, mientras que el original y el clon continúan compartiendo bloques de datos sin cambios. Esto no solo hace que la copia y el almacenamiento de archivos sea especialmente rápido, sino que también ahorra en las necesidades de espacio de almacenamiento.
- Instantáneas: APFS puede crear una instantánea de volumen que representa un punto en el tiempo. Las instantáneas se pueden utilizar para facilitar copias de seguridad eficientes, así como para permitirle volver a cómo estaban las cosas en un momento determinado. Las instantáneas son punteros de solo lectura para el volumen original y sus datos. Una nueva instantánea no ocupa espacio real, aparte de la cantidad de espacio necesario para almacenar un puntero al volumen original. A medida que pasa el tiempo y se realizan cambios en el volumen original, la instantánea se actualiza solo con los cambios que se producen.
- Encriptación: APFS es compatible con la encriptación de disco completa y segura utilizando los modos AES-XTS o AES-CBC. Tanto los archivos como los metadatos estarán encriptados. Los métodos de cifrado admitidos incluyen:
- Borrar (sin cifrado).
- De una sola llave
- Multi-clave, con claves por archivo para datos y metadatos.
- Espacio compartido: el espacio compartido pone fin a la predefinición de los tamaños de partición; en su lugar, todos los volúmenes comparten el espacio libre subyacente en una unidad. El espacio compartido permitirá que múltiples volúmenes en una unidad crezcan y se reduzcan dinámicamente según sea necesario, sin necesidad de partición.
- Copia en escritura: este esquema de protección de datos permite compartir estructuras de datos siempre que no se realicen cambios. Una vez que se solicita un cambio (escritura), se realiza una nueva copia única, asegurando que el original se deja intacto. Solo después de que se completa la escritura, se actualiza la información del archivo para que apunte a los nuevos datos.
- Atomic Safe-Save: es similar a la idea de copiar y escribir, pero se aplica a cualquier operación de archivo, como cambiar el nombre o mover un archivo o directorio. Utilizando renombrar como ejemplo, el archivo que se va a renombrar se copia con los nuevos datos (el nombre del archivo); hasta que el proceso de copia se haya completado, el sistema de archivos se actualizará para apuntar a los nuevos datos. Esto garantiza que si por alguna razón, como un fallo de alimentación, o algún tipo de problema de CPU, la escritura no se completa, el archivo original permanece intacto.
- Archivos dispersos: esta forma más eficiente de asignar espacio de archivos permite que el espacio de archivos crezca solo cuando realmente se necesita. En sistemas de archivos no dispersos, el espacio de archivos debe reservarse con anticipación, incluso cuando no hay datos listos para ser almacenados.
