Apple File System sistema de fichero (APFS): Toda la información

En la WWDC 2016 Apple nos sorprendió presentando un nuevo sistema de ficheros denominado APFS (Apple File System). Este nuevo sistema de archivos viene a sustituir al sistema de archivo HFS+ (fecha de introducción 1998) que junto a su predecesor el HFS (fecha de introducción 1985) tienen una antiguedad de mas de 30 años.

Apple File System sistema de fichero (APFS)

La idea de Apple es que este sistema de ficheros empiece a ser implantado con su nuevo sistema operativo Mac OS Sierra en el año 2017, parece ser que en las versiones para desarrolladores del nuevo sistema operativo de Apple ya se esta incluyendo aunque con algunas limitaciones, hay que tener en cuenta que sistema de archivo esta todavía en desarrollo.

Este sistema de ficheros incluirá las siguientes características generales:

Apple File System: números de Inodo de 64 bits

APFS admite los números de Inodo de 64 bits, lo que mejora frente a las identificaciones de archivos de 32 bits de HFS +. Lo que supondrá en un sistema operativo de 64 bits que APFS soportara más 9 quintillones de ficheros en un solo volumen.

Asignador de bloques Extensible

APFS tiene un asignador de bloques expansivo, lo que permitirá un mayor almacenamiento en un único dispositivo.  Al inicializar discos muy grandes con HFS+, este sistema de archivos, estaba muy limitado por el tamaño de bloque de asignación e inicializa todo el almacenamiento del sistema de archivos en la creación. En cambio, APFS ira creando la estructura de datos necesaria de forma «dinámica« mejorando de esta manera el rendimiento.

Archivos dispersos

Apple File System soportará archivos dispersos, cosa que HFS+ y HFS no admiten. Los archivos dispersos son  un tipo de archivo de ordenador que intenta utilizar más eficientemente el espacio del sistema de archivos. Esto se consigue escribiendo una breve información (metadatos) representando los bloques vacíos en el disco en vez del verdadero espacio «vacío» que constituye el bloque, utilizando así menos espacio en disco.

Protección contra desastres

APFS utiliza un novedoso sistema de metadatos denominado «Copy-on-Write» que asegura que las actualizaciones del sistema de ficheros contra desastres (por ejemplo en caso de que se nos cortara la luz cuando el disco duro estaba escribiendo o leyendo datos). Este enfoque también reduce la sobrecarga adicional que se producía con HFS+.

Atributos extendidos

Apple File System ha sido diseñado para soportar atributos extendidos de archivos. En HFS+ ya existía esta funcionalidad con los atributos de fichero, pero parece ser que lo han rediseñado.

Operación TRIM

Al igual que HFS+, Apple File System soportara operaciones TRIM. En APFS, las operaciones TRIM se emiten de forma asíncrona por lo que desde que se elimina un archivo o queda libre el espacio, se recupera, asegurando de esta manera que solo se cambia una vez los metadatos, conservando de esta manera la estabilidad del almacenamiento.

Encriptación

Una de las cosas que han sido fundamentales en el diseño del nuevo sistema de archivos de Apple han sido la seguridad y la privacidad. En OS X la encriptación completa del disco esta disponible desde OS X 10.7 Lion y en iOS la encriptación es para cada archivo individual desde iOS4. APFS combina estas dos modalidades en un modelo unificado que encripta los metadatos del sistema de archivos. APFS soporta encriptacion de forma nativa. Pudiendo elegir entre los siguientes modelos de encriptación en cada volumen:

• Sin encriptar.
• Encriptado con una única clave
• Encriptado multiclave con claves para cada archivo y una clave separada para los metadatos sensibles. De esta manera aseguramos la integridad de los datos del usuario, aun cuando la seguridad fisica está comprometida.

La encriptacion usa las tecnologia AES-XTS o AES-CBC, dependiendo el hardware.

Compatibilidad

• Algunas de las aplicaciones de terceros deberán ser actualizadas para soportar APFS.
• Los volumenes formateados en APFS no serán reconocidos en OS X 10.11 El Capitan y anteriores.
• Podrás compartir el volumen formateado mediante el protocolo de compartición de archivos SMB.

Junto a estas caracteristicas Apple File System añadira algunas nuevas prestaciones o mejoras:

Optimizacion Flash /SSD

APFS optimizara el almacenamiento Flash /SSD y podrá ser usado con los discos duros tradicionales. Para ello utilizara un nuevo tipo de copia por escritura, el Copy-On-Write que hablábamos más arriba, que maximiza el rendimiento y al mismo tiempo la fiabilidad de los datos.

Espacio compartido

Un nuevo enfoque de la manera de ocupar el espacio en el disco duro, relacionado con los archivos dispersos.

Clonado de Archivos y Directorios

Un nuevo enfoque en que las diferentes revisiones de los archivos y directorios no ocupan tanto espacio en el sistema de ficheros.

Snapshots

Un snapshot es una instancia de solo lectura del sistema de ficheros de un volumen. El sistema operativo tendrá la capacidad de hacer snapshots para hacer backups que volverán más eficientes a programas como Time Machine.

Calculo rápido de tamaño de Directorios

El calculo rápido de tamaño de directorios permite que APFS obtenga el total del espacio usado de manera más rápida.

Atomic Safe-Save

Apple File System introduce una nueva transacción denominada Atomic Safe-Save que permite un guardado seguro de paquetes y directorios. Esta operación sera invisible cara al usuario.

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