Was ist das neue Apple-Dateisystem (APFS)

APFS (Apple File System) ist ein neues Dateisystem, das auf allen Apple-Geräten verwendet wird, von der Apple Watch bis hin zu Mac-Computern. Es ist speziell auf Flash-Speicher abgestimmt und hat das veraltete HFS+ ersetzt. Heutzutage läuft fast jedes neue Gerät, das Apple verkauft, auf einem Flash-Laufwerk, einschließlich der meisten Mac-Computer. Bei der Entwicklung des neuen Dateisystems wurde viel Wert auf die Verbesserung der Lese- und Schreibgeschwindigkeiten sowie der allgemeinen Zuverlässigkeit in Bezug auf Speicherung und Übertragung gelegt.

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Neuerungen in APFS

So viele Funktionen wurden zu APFS hinzugefügt, dass wir gar nicht wissen, wo wir anfangen sollen: Optimierung für Flash und SSD, Verhinderung von Datenverlust im Katastrophenfall durch Erhöhung der Anzahl atomarer Operationen, integrierte Unterstützung für verschiedene Arten der Verschlüsselung, deutlich reduzierte Reaktionszeit, schnelle Bewertung der Datei- und Ordnergröße – die Liste lässt sich endlos fortsetzen. In der Praxis wird dies einen stabileren Betrieb des Betriebssystems ermöglichen, die Geschwindigkeit des Lese- und Schreibvorgangs erhöhen und die Benutzerdaten weiter schützen.

Außerdem unterstützt APFS den TRIM-Befehl. Mit diesem Befehl wird die Geschwindigkeit des Flash-Laufwerks nicht verringert und der freie Speicherplatz (im Laufe der Zeit) nicht reduziert. „Trimming“ informiert das Flash-Laufwerk darüber, welche Daten nicht im Dateisystem enthalten sind und gelöscht werden können.

Das Prinzip des APFS und die nützlichsten Funktionen

Zunächst müssen wir uns mit einigen Schlüsselbegriffen auseinandersetzen. Atomare Operationen sind Operationen, die in einem Dateisystem oder einer Datenbank untrennbar ausgeführt werden und nicht vereinfacht werden können. Eine atomare Operation kann nicht unvollständig bleiben, wenn sie unterbrochen wird. Eine solche Aktion wird entweder vollständig ausgeführt oder gar nicht.

POSIX-kompatibles sicheres atomares Speichern von Dateien erfolgt wie folgt: Wenn wir mit einer Anwendung arbeiten und eine Datei speichern, werden die Daten aus dem Speicher in eine temporäre Datei auf der Festplatte entladen.

Wenn die Anwendung sicher ist, dass die Daten vollständig und fehlerfrei hochgeladen wurden, fordert die Anwendung das Dateisystem zum Umbenennen auf. Die Umbenennungsoperation ist atomar und wird entweder vollständig oder gar nicht ausgeführt. Beim Umbenennen passiert Folgendes: Das Dateisystem verschiebt die temporäre Datei an den Speicherort (zum Beispiel von /var/tmp/Batcave_shopping.pages nach ~dima/Documents/Batcave_shopping.pages) und löscht dann die alten Daten.

Was aber, wenn wir einen Ordner oder ein Bundle (z.B. .rtfd oder .app, im Wesentlichen auch ein Ordner) statt einer Datei speichern? Angenommen, wir arbeiten mit einem Dokument ~dima/Documents/AlfredHappyBirthday.rtfd. Es ist ein Bundle. Wir haben Text und mehrere Bilder darin. Wenn wir Änderungen vornehmen und speichern, überschreibt die Anwendung das gesamte Bundle, nicht nur den geänderten Text oder das Bild. Die POSIX-Anforderungen erlauben es uns nicht, einen Ordner irgendwohin umzubenennen, wo bereits Daten vorhanden sind, daher müssen wir auf Tricks zurückgreifen. Das Dokument wird aus ~dima/Documents/ verschoben, um Platz zu schaffen, dann wird die temporäre Datei aus /var/tmp/AlfredHappyBirthday.rtfd in den leeren Raum umbenannt. Diese Operation ist nicht atomar und unsicher. Wenn ein Systemfehler auftritt oder der Computer während des Vorgangs den Strom verliert, wird das Dokument verloren gehen.

Eine solche Lösung ist nicht wünschenswert. Deshalb wurde im APFS eine neue, POSIX-inkompatible, atomare und sichere Ordnerspeicheroperation eingeführt. Wenn eine Anwendung das Speichern eines Ordners anfordert, werden die temporären und permanenten Dateien ausgetauscht. Dies wird vom Dateisystem durchgeführt und diese Operation ist atomar.

Dies ist die Funktion des sicheren Copy-on-write – eine der wichtigsten Neuerungen in APFS.

Snapshots sind eine spezifische Aufnahme eines Volumens, die Informationen über die Daten auf diesem Volumen zu einem bestimmten Zeitpunkt speichert. Der einfachste Weg, zu verstehen, wie es funktioniert, ist ein Beispiel. Angenommen, wir haben ein Volume (zum Beispiel einen USB-Stick) mit zwei Präsentationen. Wir erstellen einen Snapshot dieses USB-Sticks. Er enthält zwei Dateien Joker.key und Riddler.key. Der Snapshot selbst enthält keine Daten vom USB-Stick – nur welche Dateien zum Zeitpunkt der Aufnahme darauf waren und zu welchen Blöcken sie gehörten. Die Besonderheit des Snapshots ist, dass die darin aufgezeichneten Blöcke gesperrt sind. Sie können nicht gelöscht, verschoben oder überschrieben werden. Wenn wir also Änderungen an Joker.key vornehmen und Riddler.key vollständig entfernen, bleiben die ursprünglichen Datenblöcke intakt. Obwohl dieser Ansatz zusätzlichen freien Speicherplatz beansprucht, ermöglicht er es APFS, das Volume fast augenblicklich „in der Zeit“ zum Zeitpunkt der Erstellung eines beliebigen Fotos zurückzusetzen.

Wenn Sie eine Kopie einer Datei oder eines Ordners benötigen – klicken Sie mit der rechten Maustaste darauf und wählen Sie Duplizieren. In HFS+ bedeutet dies, dass das Dateisystem alle Daten liest und dann in den freien Speicherplatz schreibt. Dieser Ansatz verschwendet Speicherplatz ineffizient und belastet die Festplatte und die CPU. In APFS, wenn Sie Daten duplizieren – über Duplizieren oder einfach ⌘C, ⌘V – kopiert das Dateisystem nur den Hardlink zu den Daten und der Inhalt wird nicht dupliziert. Diese Operation wird als Klonen bezeichnet. Dank des Klonens erscheint eine doppelte Datei oder ein doppelter Ordner fast augenblicklich und beansprucht nur minimalen freien Speicherplatz. Wenn Sie Änderungen am Original oder Klon vornehmen, zeichnet das Dateisystem die Änderungen auf und leitet den Link entsprechend um, während die ursprünglichen Daten intakt bleiben. In APFS ist die Klonoperation atomar.

Welche Vorteile haben die Benutzer?

Neben einer schnelleren und stabileren Betriebssystemleistung haben Benutzer Zugang zu zuverlässigen Werkzeugen zur Datenverschlüsselung auf der Festplatte. Mit APFS werden iPhones nach fehlgeschlagenen Updates nicht mehr zu „Briefbeschwerern“ – Apple wird die Daten auf dem Laufwerk vor durch Fehler verursachten Schäden schützen. Schließlich können mit der Space Sharing-Funktion alle Volumes auf dem Laufwerk den freien Speicherplatz „teilen“.

Wenn Sie beispielsweise ein zweites System (über Bootcamp) installiert haben und dafür 100 GB zugewiesen haben, müssen Sie mit dem Apple File System die zugewiesene Speichermenge nicht mehr manuell neu verteilen. Wenn 100 GB nicht ausreichen, wird das System den benötigten freien Speicherplatz „nehmen“. Darüber hinaus ermöglicht die Clone File and Folder-Funktion ein schnelleres Kopieren und Verschieben von Daten.

Nachteile von APFS

Das wichtigste Thema ist die Kompatibilität. Wenn Sie einen Mac mit einer Windows-Partition haben, die mit Apple Boot Camp erstellt wurde, benötigen Sie einen speziellen Windows-Treiber, der das APFS-Laufwerk lesen kann.

Ein weiterer schwerwiegender Nachteil ist die Jugend des Dateisystems selbst. Da APFS erst kürzlich veröffentlicht wurde, hat es noch einen langen Weg vor sich, um durch Tests perfektioniert zu werden und alle Fehler, Datenverluste und andere Unannehmlichkeiten zu vermeiden.

Wie man ein APFS-Laufwerk in Windows öffnet

Wie bei früheren Versionen von Dateisystemen, die von Apple entwickelt wurden, wird APFS vom Windows-Betriebssystem nicht unterstützt.

Während man auf einem Mac zumindest Daten von NTFS lesen kann, wird kein Windows-Computer APFS erkennen.

Früher oder später denken alle Besitzer von mehreren Computern mit unterschiedlichen Betriebssystemen oder Mac-Besitzer, die oft Windows über BootCamp ausführen, darüber nach.

Die Leute von Paragon Software bieten eine einfache und elegante Lösung für dieses Problem. Um gegensätzliche Dateisysteme miteinander zu verbinden, können Sie das spezielle Dienstprogramm APFS for Windows von Paragon Software verwenden.

APFS for Windows ist ein Systemtreiber für Windows, der es ermöglicht, vollständig mit in APFS formatierten Laufwerken zu arbeiten. Es unterstützt sowohl das Lesen als auch das Schreiben von Daten mit guter Geschwindigkeit.

Ein Nur-Lese-Mount-Modus wird bereitgestellt, um auf wichtige Daten zuzugreifen und das Überschreiben der Originaldaten zu verhindern. APFS kann sogar von einem Disk-Image gemountet werden.

Sowohl bitgenaue Rohkopie-Laufwerke als auch virtuelle Laufwerke in den gängigen Formaten VMDK, VDI, VHD, VHDX werden unterstützt. Entwickler arbeiten bereits an der Unterstützung von .E01 und .Ex0.

Wie man versehentlich gelöschte oder formatierte Daten wiederherstellt

Manchmal gehen Dateien, an denen Sie viele Stunden gearbeitet haben, oder andere wichtige Daten aufgrund von Stromausfällen, versehentlichem Löschen oder Festplattenformatierung verloren. In solchen Situationen stellt sich automatisch die Frage: Was tun, um eine wichtige Datei wiederherzustellen?

Die natürlichste und effektivste Methode ist die Verwendung der RS Data Recovery Anwendung, die es Ihnen ermöglicht, eine verlorene Datei schnell wiederherzustellen. Die App ist benutzerfreundlich und ermöglicht es Ihnen, Dateien wiederherzustellen, die vor einigen Monaten versehentlich gelöscht wurden.

Häufig gestellte Fragen

Der Zweck des neuen Apple File Systems (APFS) besteht darin, das bestehende HFS+ Dateisystem, das in Apple-Geräten verwendet wird, zu ersetzen. APFS wurde entwickelt, um die Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit zu verbessern. Es führt Funktionen wie erweiterte Verschlüsselung, Snapshot-Unterstützung und eine bessere Handhabung großer Dateien und Verzeichnisse ein. APFS zielt auch darauf ab, den Speicherplatz zu optimieren und die Kompatibilität zwischen verschiedenen Apple-Geräten, einschließlich macOS, iOS, tvOS und watchOS, zu verbessern.

APFS (Apple File System) unterscheidet sich in mehreren Aspekten vom vorherigen von Apple verwendeten Dateisystem, HFS+ (Hierarchical File System Plus). APFS ist darauf ausgelegt, effizienter, sicherer und kompatibler mit modernen Speichertechnologien zu sein. Es unterstützt Funktionen wie Snapshots, Klonen und Verschlüsselung und ist für Flash- und Solid-State-Laufwerke optimiert. APFS führt zudem verbesserte Datei- und Verzeichnis-Klonung, schnelleres Kopieren von Dateien und eine bessere Handhabung von Metadaten ein, was zu einer verbesserten Leistung und Zuverlässigkeit führt.

Einige Vorteile der Verwendung von APFS (Apple File System) umfassen verbesserte Leistung, erweiterte Sicherheitsfunktionen und eine bessere Datenintegrität. APFS ist darauf ausgelegt, die Speichereffizienz zu optimieren, Dateiduplikate zu reduzieren und die Reaktionsfähigkeit des Dateisystems zu verbessern. Es unterstützt auch Funktionen wie Snapshots, die einfache Datensicherungen ermöglichen, und Verschlüsselung, die hilft, sensible Daten zu schützen. Darüber hinaus ist APFS mit verschiedenen Apple-Geräten und Betriebssystemen kompatibel, was es zu einem vielseitigen und zuverlässigen Dateisystem macht.

APFS (Apple File System) kann auf allen Apple-Geräten verwendet werden, die macOS High Sierra oder neuer ausführen. Dazu gehören Mac-Computer, MacBook-Laptops, iMac, Mac Pro, Mac mini sowie iOS-Geräte wie iPhone, iPad und iPod touch. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass ältere Geräte möglicherweise nicht alle Funktionen von APFS unterstützen und einige Funktionen spezifische Hardwareanforderungen haben können.