Apple File System ( APFS ) es un sistema de archivos propietario desarrollado e implementado por Apple Inc. para macOS Sierra (10.12.4) [6] y posteriores, iOS 10.3 y posteriores, tvOS 10.2 y posteriores, [7] watchOS 3.2 y posteriores, [8] y todas las versiones de iPadOS . [9] [10] Su objetivo es solucionar los problemas centrales de HFS + (también llamado Mac OS Extended), el predecesor de APFS en estos sistemas operativos. APFS está optimizado para almacenamiento en unidades de estado sólido y admitecifrado , instantáneas y mayor integridad de los datos, entre otras capacidades. [11] [12]
Desarrollador (es) | Apple Inc. |
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Nombre completo | Sistema de archivos de Apple |
Introducido | 27 de marzo de 2017 (iOS), 25 de septiembre de 2017 (macOS), con iOS 10.3 , macOS 10.13 |
Identificador de partición | 7C3457EF-0000-11AA-AA11-00306543ECAC ( GPT ) |
Estructuras | |
Contenidos del directorio | Árbol B [1] |
Limites | |
Max. tamaño del archivo | 8 EiB (9.223.372.036.854.775.808 bytes) [2] |
Max. Número de archivos | 9.223.372.036.854.775.808 [2] |
Caracteres permitidos en nombres de archivo | Unicode 9.0 codificado en UTF-8 [3] |
Características | |
Fechas registradas | acceso, atributos modificados, contenidos modificados, creados |
Rango de fechas | 1 de enero de 1970 - 21 de julio de 2554 [1] |
Resolución de fecha | 1 ns [2] |
Permisos del sistema de archivos | Permisos de Unix, ACL de NFSv4 |
Compresión transparente | Parcial (decmpfs) [4] |
Cifrado transparente | Sí [5] |
Copiar en escrito | Sí [3] [5] |
Otro | |
Apoyados sistemas operativos | macOS , iPadOS , iOS , tvOS , watchOS |
Historia
Sistema de archivos de Apple fue anunciado en la manzana 's conferencia de desarrolladores (WWDC) en junio de 2016 un reemplazo para HFS + , que había estado en uso desde 1998. [11] [12] APFS fue lanzado para 64 bits iOS dispositivos el 27 de marzo, 2017, con el lanzamiento de iOS 10.3, y para dispositivos macOS el 25 de septiembre de 2017, con el lanzamiento de macOS 10.13 . [13] [8]
Apple lanzó una especificación parcial para APFS en septiembre de 2018 que admitía el acceso de solo lectura a los sistemas de archivos de Apple en dispositivos de almacenamiento no cifrados que no son de Fusion. La especificación para el cifrado de software se documentó más tarde. [14]
Diseño
El sistema de archivos se puede utilizar en dispositivos con cantidades de almacenamiento relativamente pequeñas o grandes. Utiliza números de inodo de 64 bits , [2] y permite un almacenamiento más seguro. El código APFS, como el código HFS +, utiliza el comando TRIM , para una mejor gestión del espacio y rendimiento. Puede aumentar las velocidades de lectura y escritura en iOS y macOS, [8] así como el espacio en dispositivos iOS, debido a la forma en que APFS calcula los datos disponibles. [15]
Esquema de partición
APFS usa el esquema de partición GPT . Dentro del esquema GPT hay uno o más contenedores APFS (el tipo de partición GUID es 7C3457EF-0000-11AA-AA11-00306543ECAC ). Dentro de cada contenedor hay uno o más volúmenes APFS, todos los cuales comparten el espacio asignado del contenedor, y cada volumen puede tener roles de volumen APFS. macOS Catalina (macOS 10.15) introdujo el grupo de volúmenes APFS, que son grupos de volúmenes que Finder muestra como un volumen. Los enlaces firmes de APFS se encuentran entre enlaces duros y enlaces blandos y entre volúmenes.
En macOS Catalina el La función de volumen del sistema (normalmente denominada "Macintosh HD") pasó a ser de solo lectura, y en macOS Big Sur (macOS 11) se convirtió en un volumen de sistema firmado (SSV) y solo se montan instantáneas de volumen. La La función de volumen de datos (normalmente denominada "Macintosh HD - Datos") se utiliza como superposición o sombra del El volumen del sistema y tanto el Sistema y Los volúmenes de datos forman parte del mismo grupo de volúmenes y se muestran como uno en Finder.
Clones
Los clones permiten que el sistema operativo realice copias de archivos eficientes en el mismo volumen sin ocupar espacio de almacenamiento adicional. Los cambios en un archivo clonado se guardan como extensiones delta , lo que reduce el espacio de almacenamiento necesario para las revisiones y copias de los documentos. [10] Sin embargo, no existe una interfaz para marcar dos copias del mismo archivo como clones del otro, o para otros tipos de deduplicación de datos .
Instantáneas
Los volúmenes APFS admiten instantáneas para crear una instancia puntual del sistema de archivos de solo lectura. [10]
Cifrado
Manzana de archivos de sistema soporta de forma nativa el cifrado de disco completo , [2] y el cifrado de archivos con las siguientes opciones:
- sin cifrado
- cifrado de clave única
- cifrado de varias claves, en el que cada archivo se cifra con una clave independiente y los metadatos se cifran con una clave diferente. [10]
Mayor número máximo de archivos
APFS admite números de inodo de 64 bits , y admite más de 9 trillones de archivos (2 63 ) en un solo volumen. [2] [5]
Integridad de los datos
Apple File System utiliza sumas de verificación para garantizar la integridad de los datos de los metadatos. [dieciséis]
Protección contra choques
El sistema de archivos de Apple está diseñado para evitar la corrupción de metadatos causada por fallas del sistema . En lugar de sobrescribir los registros de metadatos existentes en su lugar, escribe registros completamente nuevos, apunta a los nuevos y luego libera los antiguos, un enfoque conocido como redirección al escribir . Esto evita registros corruptos que contienen datos parciales antiguos y parciales nuevos causados por un bloqueo que se produce durante una actualización. También evita tener que escribir el cambio dos veces, como sucede con un sistema de archivos de diario HFS +, donde los cambios se escriben primero en el diario y luego en el archivo de catálogo. [dieciséis]
Compresión
APFS admite la compresión transparente en archivos individuales mediante Deflate (Zlib), LZVN (libFastCompression) y LZFSE . Los tres son algoritmos de tipo Lempel-Ziv . Esta función se hereda de HFS + y se implementa con el mismo sistema AppleFSCompression / decmpfs utilizando bifurcaciones de recursos o atributos extendidos. Al igual que con HFS +, la transparencia se rompe para las herramientas que no utilizan rutinas envueltas en decmpfs. [17]
Compartir espacio
APFS agrega la capacidad de tener varias unidades lógicas (denominadas volúmenes ) en el mismo contenedor donde hay espacio libre disponible para todos los volúmenes en ese contenedor (dispositivo de bloque). [18]
Limitaciones
Si bien APFS incluye numerosas mejoras en relación con su predecesor, HFS +, se han observado varias limitaciones.
Verificaciones de integridad limitadas para los datos del usuario
APFS no proporciona sumas de verificación para los datos del usuario. [19] Tampoco aprovecha la memoria de acceso aleatorio no volátil direccionable por bytes . [20] [21]
Rendimiento en unidades de disco duro
Enumerar archivos, y cualquier metadato de inodo en general, es mucho más lento en APFS cuando está ubicado en una unidad de disco duro . Esto se debe a que en lugar de almacenar metadatos en una ubicación fija como lo hace HFS +, APFS los almacena junto con los datos del archivo real. Esta fragmentación de metadatos significa que se realizan más búsquedas al enumerar archivos, lo que es aceptable para SSD pero no para HDD. [22]
Compatibilidad con Time Machine antes de macOS 11
A diferencia de HFS +, APFS no admite enlaces físicos a directorios. [3] [23] Dado que la versión del software de respaldo Time Machine incluida en Mac OS X 10.5 (Leopard) a macOS 10.15 (Catalina) se basó en enlaces físicos a directorios, APFS inicialmente no era una opción compatible para sus volúmenes de respaldo. [24] [23] Esta limitación se superó a partir de macOS 11 Big Sur , donde APFS es ahora el sistema de archivos predeterminado para las nuevas copias de seguridad de Time Machine (las unidades de copia de seguridad con formato HFS + existentes también son compatibles). [25] La implementación de Time Machine en MacOS Big Sur junto con unidades formateadas APFS permite "copias de seguridad más rápidas, más compactas y más confiables" que las que eran posibles con las unidades de copia de seguridad formateadas HFS +. [26] [27]
Temas de seguridad
- En marzo de 2018, se descubrió que el controlador APFS en High Sierra tenía un error que provocaba que la contraseña de cifrado del disco se registrara en texto sin formato. [28]
- En enero de 2021, se descubrió que el controlador APFS en iOS <14.4, macOS <11.2, watchOS <7.3 y tvOS <14.4 tenía un error que permitía a un usuario local leer archivos arbitrarios, independientemente de sus permisos. [29] [30] [31] [32]
Apoyo
Mac OS
El soporte experimental limitado para APFS se introdujo por primera vez en macOS Sierra 10.12.4. Desde macOS 10.13 High Sierra , todos los dispositivos con almacenamiento flash se convierten automáticamente a APFS. [33] A partir de macOS 10.14 Mojave , las unidades Fusion Drives y las unidades de disco duro también se actualizan durante la instalación. [34] La interfaz de usuario principal para actualizar no presenta una opción para optar por no participar en esta conversión, y los dispositivos formateados con la versión High Sierra de APFS no se podrán leer en versiones anteriores de macOS. [33] Los usuarios pueden deshabilitar la conversión APFS utilizando la startosinstall
utilidad del instalador en la línea de comandos y pasando --converttoapfs NO
. [35]
Los volúmenes de FileVault no se convierten a APFS a partir de macOS Big Sur 11.2.1. En su lugar, macOS formatea las unidades FileVault externas como volúmenes lógicos de CoreStorage formateados con Mac OS Extended (con registro). Las unidades FileVault se pueden cifrar opcionalmente. [ cita requerida ]
Una versión experimental de APFS, con algunas limitaciones, está disponible en macOS Sierra a través de la diskutil
utilidad de línea de comandos. Entre estas limitaciones, no realiza la normalización Unicode mientras que HFS + sí, [36] lo que genera problemas con otros idiomas además del inglés. [37] Las unidades formateadas con la versión Sierra de APFS también pueden no ser compatibles con futuras versiones de macOS o la versión final de APFS, y la versión Sierra de APFS no se puede usar con Time Machine , volúmenes FileVault o Fusion Drives. [38]
iOS, tvOS y watchOS
iOS 10.3 , tvOS 10.2 y watchOS 3.2 convierten el sistema de archivos HFSX existente a APFS en dispositivos compatibles. [13] [8] [39]
Utilidades de terceros
A pesar de la ubicuidad de los volúmenes APFS en las Mac actuales y la introducción del formato en 2016, las utilidades de reparación de terceros continúan teniendo limitaciones notables para admitir volúmenes APFS, debido al retraso en la publicación de la documentación completa por parte de Apple. Según Alsoft, el fabricante de DiskWarrior, el lanzamiento de Apple en 2018 de la documentación del formato APFS parcial ha retrasado la creación de una versión de DiskWarrior que puede reconstruir de forma segura discos APFS. [40] Se espera que los productos de la competencia, incluidos TechTool de MicroMat y Drive Genius de Prosoft, también aumenten la compatibilidad con APFS.
Paragon Software Group ha publicado un kit de desarrollo de software bajo la licencia BSD de 4 cláusulas que admite el acceso de solo lectura de unidades APFS. [41] Una implementación independiente de código abierto de solo lectura de Joachim Metz, libfsapfs, se publica bajo GNU Lesser General Public License v3. Se ha empaquetado en repositorios de software de Debian y Ubuntu . [42] Ambas son herramientas de línea de comandos que no exponen una interfaz de controlador de sistema de archivos normal. Hay un controlador del sistema de archivos en el espacio de usuario (FUSE) para Linux llamado apfs-fuse con acceso de solo lectura. [43] Un proyecto "APFS para Linux" está trabajando para integrar el soporte APFS en el kernel de Linux. [44]
Ver también
- Comparación de sistemas de archivos
Referencias
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APFS en este momento es incompatible con Time Machine debido a la falta de enlaces duros de directorio, una implementación bastante desagradable que probablemente contribuya a la cuestionable confiabilidad de Time Machine.
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Biblioteca y herramientas para acceder al sistema de archivos de Apple (APFS)
- ^ Ross, Alistair (23 de febrero de 2019). "Cómo montar volúmenes de disco macOS APFS en Linux" . La guía definitiva para principiantes de Linux .( Github )
- ^ "linux-apfs / linux-apfs-oot: módulo APFS para linux (repositorio fuera del árbol)" . GitHub . APFS para Linux. 30 de marzo de 2020.
enlaces externos
- Desarrollador de Apple : Guía del sistema de archivos de Apple
- Desarrollador de Apple: Referencia del sistema de archivos de Apple
- WWDC 2016: Introducción de APFS por los ingenieros de software de Apple Dominic Giampaolo y Eric Tamura
- Descripción general detallada de APFS por el desarrollador independiente de sistemas de archivos Adam Leventhal