توماس شلبيك في مؤتمر مطوري Apple العالمي WWDC العام الماضي قدم نظام الملفات APFS الجديد. مع التحديث على نظام التشغيل iOS 10.3 ستتحول إليه الأجهزة الأولى من نظام Apple البيئي.
نظام الملفات هو هيكل يوفر تخزين البيانات على القرص وجميع الأعمال معها. تستخدم Apple حاليًا نظام HFS+ لهذا الغرض، والذي تم نشره بالفعل في عام 1998، ليحل محل نظام HFS (نظام الملفات الهرمي) منذ عام 1985.
لذلك من المفترض أن يحل APFS، الذي يرمز إلى نظام ملفات Apple، محل النظام الذي تم إنشاؤه في الأصل منذ أكثر من ثلاثين عامًا، ومن المفترض أن يفعل ذلك على جميع منصات Apple خلال عام 2017. ولم يبدأ تطويره إلا منذ أقل من ثلاث سنوات، ولكن حاولت Apple استبدال HFS+ منذ عام 2006 على الأقل.
أولاً، فشلت الجهود المبذولة لاعتماد ZFS (نظام الملفات Zettabyte)، وهو نظام الملفات الأكثر شهرة في الوقت الحالي، وتلاه مشروعان يطوران حلولهما الخاصة. لذا فإن APFS لديه تاريخ طويل والكثير من الترقب. ومع ذلك، لا يزال الكثيرون غير متأكدين من خطة Apple الطموحة لاعتماد APFS عبر نظامها البيئي، مشيرين إلى الميزات المعروفة من الأنظمة الأخرى (خاصة ZFS) المفقودة منها. لكن ما يعد به APFS لا يزال يمثل خطوة مهمة إلى الأمام.
APFS هو نظام مصمم للتخزين الحديث - بالطبع، تم تصميمه خصيصًا لأجهزة وبرامج Apple، لذلك من المفترض أن يكون مناسبًا تمامًا لمحركات أقراص SSD والسعات الكبيرة والملفات الكبيرة. على سبيل المثال، فإنه يدعم أصلا TRIM ويقوم بذلك باستمرار، مما يحافظ على أداء القرص عاليًا. الميزات والمزايا الرئيسية على HFS+ هي: الاستنساخ، واللقطات، ومشاركة المساحة، والتشفير، والحماية من الفشل، والحساب السريع للمساحة المستخدمة/المساحة الخالية.
يحل الاستنساخ محل النسخ الكلاسيكي، عندما يتم إنشاء ملف ثانٍ من البيانات مطابق للملف المنسوخ على القرص. بدلاً من ذلك، يؤدي الاستنساخ إلى إنشاء نسخة مكررة من البيانات الوصفية (معلومات حول معلمات الملف)، وإذا تم تعديل إحدى النسخ، فستتم كتابة التعديلات فقط على القرص، وليس الملف بأكمله مرة أخرى. تتمثل مزايا الاستنساخ في توفير مساحة القرص وعملية إنشاء "نسخة" من الملف بشكل أسرع بكثير.
بالطبع، تعمل هذه العملية فقط ضمن قرص واحد - عند النسخ بين قرصين، يجب إنشاء نسخة كاملة من الملف الأصلي على القرص الهدف. قد يكون من العيوب المحتملة للنسخ هو تعاملها مع المساحة، حيث أن حذف نسخة من أي ملف كبير لن يؤدي إلى تحرير أي مساحة على القرص تقريبًا.
اللقطة هي صورة لحالة القرص في وقت معين، مما سيسمح للملفات بمواصلة العمل عليها مع الحفاظ على شكلها، كما كانت في وقت التقاط اللقطة. يتم حفظ التغييرات فقط على القرص، ولا يتم إنشاء بيانات مكررة. لذا فهذه طريقة نسخ احتياطي أكثر موثوقية مما تستخدمه Time Machine حاليًا.
تقاسم الفضاء يتيح العديد أقسام القرص مشاركة نفس مساحة القرص الفعلي. على سبيل المثال، عندما يتم تقسيم قرص به نظام ملفات HFS+ إلى ثلاثة أقسام ونفاد مساحة أحدها (بينما تحتوي الأقسام الأخرى على مساحة)، فمن الممكن حذف القسم التالي وإرفاق مكانه بالقسم الذي تم تشغيله خارج الفضاء. يعرض AFPS كل المساحة الحرة على القرص الفعلي بأكمله لجميع الأقسام.
وهذا يعني أنه عند إنشاء الأقسام، ليست هناك حاجة لتقدير حجمها المطلوب، حيث إنها ديناميكية تمامًا اعتمادًا على المساحة الحرة المطلوبة في القسم المحدد. على سبيل المثال، لدينا قرص بسعة إجمالية 100 جيجابايت مقسم إلى قسمين، أحدهما يملأ 10 جيجابايت والآخر 20 جيجابايت. في هذه الحالة، سيظهر كلا القسمين 70 جيجابايت من المساحة الحرة.
بالطبع، تشفير القرص متاح بالفعل مع HFS+، لكن APFS يقدم شكله الأكثر تعقيدًا. بدلاً من النوعين (بدون تشفير وتشفير القرص بالكامل بمفتاح واحد) مع HFS+، يستطيع APFS تشفير القرص باستخدام مفاتيح متعددة لكل ملف ومفتاح منفصل للبيانات التعريفية.
تشير الحماية من الفشل إلى ما يحدث في حالة حدوث فشل أثناء الكتابة على القرص. في مثل هذه الحالات، غالبًا ما يحدث فقدان البيانات، خاصة عند الكتابة فوق البيانات، نظرًا لوجود لحظات تكون فيها البيانات المحذوفة والمكتوبة في طور الإرسال ويتم فقدها عند فصل الطاقة. يتجنب APFS هذه المشكلة باستخدام طريقة النسخ عند الكتابة (COW)، حيث لا يتم استبدال البيانات القديمة مباشرة ببيانات جديدة وبالتالي لا يوجد خطر فقدانها في حالة الفشل.
تتضمن الميزات الموجودة في أنظمة الملفات الحديثة الأخرى التي يفتقر إليها APFS (حاليًا) الضغط والمجاميع الاختبارية المعقدة (نسخ مكررة من البيانات الوصفية للتحقق من سلامة النسخة الأصلية - يقوم APFS بذلك، ولكن ليس لبيانات المستخدم). يفتقر APFS أيضًا إلى تكرار البيانات (النسخ المكررة) (انظر الاستنساخ)، مما يوفر مساحة القرص، ولكنه يجعل من المستحيل إصلاح البيانات في حالة الفساد. وفي هذا الصدد، يُقال إن شركة Apple تتطلع إلى جودة التخزين الذي تقوم بتثبيته في منتجاتها.
سيرى المستخدمون أولاً APFS على أجهزة iOS، وذلك بالفعل عند التحديث إلى iOS 10.3. الخطة الدقيقة التالية غير معروفة بعد، باستثناء أنه في عام 2018، يجب أن يعمل نظام Apple البيئي بالكامل على APFS، أي الأجهزة التي تعمل بنظام iOS وwatchOS وtvOS وmacOS. يجب أن يكون نظام الملفات الجديد أسرع وأكثر موثوقية وأمانًا بفضل التحسين.
"ويشيرون إلى ميزات معروفة من أنظمة أخرى (خاصة ZFS) مفقودة منها." هل لي أن أسأل ما هي هذه الميزات؟ الرد. يمكن أن تضاف إلى المادة. خلاف ذلك المادة كبيرة. شكرًا.
أضيفت في الفقرة قبل الأخيرة.
شكرًا جزيلاً. وشكرا مرة أخرى على المقال الرائع والموجز.
نعم، أوافق على ذلك، بالتأكيد لا يوجد ملايين المقالات هنا، ولكن عندما يظهر شيء ما، أحب أن أكرمه وأعطيه اهتمامي الكامل. وفي الوقت نفسه، أنا أكثر حكمة بعض الشيء، وعلى عكس المواقع الأخرى، لا أندم على إضاعة الوقت في القراءة.
نعم، مقالة مثيرة للاهتمام. حتى لو كان هذا التغيير يخيفني قليلاً ؛-). سيستغرق الأمر بعض الوقت حتى تظهر البرامج لاستعادة البيانات المحذوفة، ويتم اكتشاف بعض الأخطاء، وما إلى ذلك.
ومع ذلك، أفهم أنه بعد 30 عاما، حان الوقت للقيام بشيء ما، لأنه من الضروري حساب المساحة الموجودة على القرص، وكم يتم تناول دفاتر العناوين الفردية، وما إلى ذلك. انها بطيئة جدا لهذا اليوم.
مقالة عظيمة
مقالة رائعة، أشعر بالفضول الشديد بشأن كيفية إجراء التغيير على نظام التشغيل MacOS HFS+ الحالي -> تثبيت APFS
مقال جميل! شكرًا!