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Comprendre APFS: le nouveau système de fichiers d’Apple

L'une des annonces les plus axées sur les développeurs qui n'ont pas été retenues dans Keynote lors du WWDC de cette année a été l'introduction par Apple d'un nouveau système de fichiers baptisé Apple File System (APFS).

Les systèmes de fichiers actuels utilisés par la société (HFS et HFS +) datent de plus de dix ans et n’ont jamais été réellement conçus pour les périphériques de stockage stockant des données de l’ordre de gigaoctets.

APFS a été développé «à partir de zéro» pour s’adapter uniformément à tous les appareils. Cela signifie que de l'Apple Watch au Mac, tous les appareils utiliseront APFS comme système de fichiers par défaut dans les années à venir.

Quelles fonctionnalités pouvez-vous attendre du nouveau système de fichiers et quelle importance ont-elles au niveau de l'utilisateur? Nous avons une analyse simple des principales nouvelles fonctionnalités d'APFS, telles qu'annoncées par le géant de la technologie.

Granularité d'horodatage nanoseconde:

Le système de fichiers HFS + actuellement utilisé prend en charge une granularité d'horodatage d'une seconde. Cela signifie essentiellement que les horodatages (lire «fichier créé sur», «dernière modification sur») de vos fichiers dans un système HFS + sont précis à la seconde. Tout cela était très bien lorsque HFS + avait été conçu à l'origine, il y a près de 13 ans, pour les périphériques de stockage lents et les horodatages d'une seconde pouvaient facilement gérer le caractère atomique du système de fichiers.

Cependant, les périphériques de stockage utilisés dans la génération actuelle de périphériques sont capables d'opérations d'E / S au niveau de la nanoseconde, ce qui rend la granularité d'horodatage de la nanoseconde indispensable dans un système de fichiers moderne.

Cryptage:

L'une des fonctionnalités clés du système de fichiers Apple, et peut-être la plus utile, même pour les utilisateurs non avertis, est le cryptage. APFS offre aux utilisateurs trois options pour chiffrer (le cas échéant) leurs données.

  1. Non crypté:

    Un utilisateur peut simplement choisir de ne pas chiffrer ses données. Ce n'est probablement pas la meilleure façon de traiter vos fichiers si vous avez des données sensibles sur votre ordinateur portable; aucun du tout.

    Cependant, à chacun leur tour, vous pouvez donc garder vos fichiers non cryptés.

  2. Chiffrement à clé unique:

    Le cryptage à clé unique sur votre appareil fonctionnera de la même manière que FileVault fonctionne actuellement sur un Mac. Il chiffrera vos données, nécessitant une clé pour y accéder.

  3. Cryptage multi-clé:

    En termes simples, le cryptage multi-clé est génial. Le cryptage multi-clé sur APFS permettra aux utilisateurs de créer plusieurs clés pour différents fichiers, voire des parties de fichiers. Ainsi, tout votre disque sera crypté, mais vous pouvez créer des clés supplémentaires (sur votre téléphone, par exemple) pour révéler encore plus de données lorsque votre téléphone est déverrouillé, vous donnant ainsi accès à la clé. Il s’agit là d’une nouvelle addition intéressante à APFS, car elle permettra le chiffrement «fichier par fichier», de sorte que différents fichiers peuvent avoir différentes clés de chiffrement.

Fichiers clairsemés:

Les fichiers fragmentés permettent d'allouer de la mémoire à un fichier uniquement lorsque cela est nécessaire. La prise en charge des fichiers fragmentés signifie qu'un fichier volumineux (1 Go, par exemple) ne se verra attribuer la totalité de l'espace de 1 Go du périphérique de stockage que lorsque les données réelles du fichier auront une taille de 1 Go. Par exemple, considérons le cas d'utilisation où vous téléchargez un fichier à l'aide d'un torrent. Le fichier peut être un fichier volumineux, par exemple 1 Go. Dans le système de fichiers HFS +, au moment du téléchargement du fichier, celui-ci alloue 1 Go d’espace au fichier, même si les données effectivement téléchargées (et donc sauvegardées) ne doivent pas dépasser un kilo-octet.

Cependant, APFS n'allouera pas l'intégralité de 1 Go dès le début. Au lieu de cela, le fichier se verra allouer de l'espace disque au fur et à mesure de sa croissance.

Instantanés:

«Snapshots», comme son nom l’indique, vous permet de prendre un instantané d’un fichier à un moment donné, ce qui enregistre l’état du fichier et vous permet de le modifier. Les modifications sont suivies par le système de fichiers et seules les nouvelles données occupent de l'espace supplémentaire. Les instantanés sont plus rapides que les sauvegardes de fichiers classiques. Une sauvegarde de fichier typique, qui enregistre la totalité des données du fichier chaque fois que l'utilisateur "enregistre" le fichier, prend du temps proportionnel à la taille du fichier.

Par contre, un instantané enregistre uniquement les modifications chaque fois que l'utilisateur "enregistre" le fichier. Cela permet aux sauvegardes d'utiliser moins d'espace disque que sur des systèmes de fichiers ne prenant pas en charge les instantanés. Cela signifie que les sauvegardes TimeMachine deviendront plus rapides, plus efficaces et occuperont également moins d'espace.

Partage d'espace:

Le partage d'espace est une nouvelle fonctionnalité dans APFS qui permet à plusieurs volumes de partager logiquement de l'espace mémoire sur un périphérique de stockage. Cela signifie que si vous possédez un disque dur SSD de 256 Go sur votre Mac, APFS vous permettra de le partitionner de manière à ce que chacune des partitions affiche la totalité des 256 Go (ou la taille de votre choix) comme disponible, et augmenter ou réduire la taille physique lorsque des fichiers sont ajoutés ou supprimés des partitions.

Efficacité spatiale:

Un stockage efficace des fichiers sur un périphérique de stockage revêt une importance capitale pour de meilleures performances et une utilisation plus efficace du système de fichiers.

APFS gère l'efficacité de l'espace en utilisant ce qu'on appelle des «clones». Fondamentalement, si vous copiez un fichier dans le même système de fichiers, au lieu de créer une copie dupliquée des données, APFS partage simplement les mêmes données sur disque avec le nouveau fichier. Cela signifie que plusieurs copies du même fichier n'utiliseront plus d'espace supplémentaire «par fichier».

Performance:

Apple a apporté des améliorations «sous le capot» à APFS pour améliorer ses performances sur ses appareils.

APFS est optimisé pour le stockage Flash. Il s’agit du stockage utilisé sur chaque nouvel appareil Apple vendu aux utilisateurs. Il est donc logique que leur système de fichiers soit optimisé en fonction de la technologie de stockage utilisée.

En outre, APFS utilise ce que l’on appelle «TRIM». TRIM est une commande utilisée par le système d'exploitation pour informer le SSD des blocs de données qui ne sont plus utilisés et qui peuvent être effacés. TRIM permettra au SSD de «marquer» les blocs de mémoire qui ne contiennent plus de données valides. Ainsi, lorsque de nouvelles données doivent être écrites, le SSD peut utiliser les blocs marqués. Cela se traduit par une vitesse d'écriture plus élevée.

Tandis que cette fonctionnalité était disponible dans HFS +, APFS permet d’émettre des commandes TRIM de manière asynchrone lorsque des fichiers sont supprimés ou que de l’espace libre est récupéré. Cela garantit que les modifications apportées aux métadonnées sont écrites dans la mémoire avant l'exécution des opérations de suppression ou de récupération.

Si vous avez utilisé un Mac, il est probable que vous ayez déjà rencontré le ballon de plage en rotation, plus connu sous le nom de «ballon de plage en rotation de la mort». Cela se produit généralement lorsque le système d'exploitation effectue plusieurs opérations d'écriture sur le SSD. Avec APFS, Apple fera en sorte que le système de fichiers hiérarchise les opérations immédiatement visibles pour les utilisateurs, par rapport aux tâches en arrière-plan qui ne sont pas visibles.

Fonctionnalité Contraste entre HFS + et Apple APFS

FonctionnalitéSystème de fichiers HFS +Système de fichiers APFS
Prise en charge des fichiers fragmentésNonOui
RÉDUIREOuiOui (aussi asynchrone)
Numéros d'inode32 bits64 bits
Partage d'espaceNonOui
ClonesNonOui
InstantanésNonOui

Excité à propos de APFS?

Les efforts déployés par Apple pour mettre au point un système de fichiers entièrement nouveau semblent être une bonne idée. En particulier, étant donné qu'ils le développent uniquement pour le matériel Apple, cela signifie que APFS tentera probablement d'utiliser le matériel de la meilleure façon possible, en particulier le stockage flash extrêmement rapide sur les appareils Apple. Cela devrait représenter une amélioration décente par rapport aux nombreuses nuances de HFS + lorsque Apple publiera enfin le système de fichiers APFS à la fin de 2016 ou au début de 2017.

Nous sommes très enthousiastes à propos de APFS et de la manière dont cela améliorera la manière dont nos appareils Apple gèrent les fichiers et les répertoires.

Que pensez-vous de APFS? Faites-nous savoir dans les commentaires ci-dessous.

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