今年のWWDCで基調講演を行わなかった、より開発者向けの発表の1つは、AppleがApple File System（APFS）という新しいファイルシステムを導入したことです。
同社が現在使用しているファイルシステム（HFSとHFS +）は10年以上前のもので、ギガバイト程度のデータを格納するストレージデバイス用に設計されたものではありません。
APFSは、すべてのデバイスにわたって一様に拡張するために「ゼロから」開発されました。 つまり、Apple WatchからMacまで、今後数年間ですべてのデバイスがデフォルトのファイルシステムとしてAPFSを使用するようになります。
新しいファイルシステムにはどのような機能が期待できますか？また、それらはユーザーレベルでどのように重要ですか？ 技術大手が発表したように、APFSの主な新機能について簡単に分析しました。
ナノ秒のタイムスタンプ
現在使用されているHFS +ファイルシステムは、1秒のタイムスタンプ粒度をサポートしています。 これは基本的に、HFS +システム内のファイルのタイムスタンプ（「ファイルの作成日」、「最終更新日」の読み取り）が1秒の精度であることを意味します。 HFS +が当初13年近く前に設計された低速で1秒のタイムスタンプのストレージデバイス用に設計されていたファイルシステムのアトミック性を簡単に管理できる場合は、これはすべて問題ありませんでした。
しかしながら、現在の世代の装置で使用されている記憶装置は、ナノ秒レベルでのＩ ／ Ｏ操作が可能であり、ナノ秒のタイムスタンプの細分性を現代のファイルシステムにおける必要条件としている。
暗号化
Apple File Systemの重要な機能の1つ、そしておそらく最も有用なものは、パワーユーザーでなくても、暗号化です。 APFSは、データを暗号化する方法（あるとしても）を3つの方法でユーザーに提供します。
暗号化されていない
ユーザーは自分のデータをまったく暗号化しないことを単に選択できます。 あなたのラップトップに機密データがある場合、これはおそらくあなたのファイルを扱う最も良い方法ではありません。 まったくありません。
ただし、それぞれ独自のものにするので、ファイルを暗号化しないでおくことができます。
単一キー暗号化：
お使いのデバイスのシングルキー暗号化は、現在FileVaultがMac上で動作するのと同じように機能します。 それはあなたのデータを暗号化し、それにアクセスするための鍵を必要とします。
マルチキー暗号化
簡単に言えば、マルチキー暗号化は素晴らしいです。 APFSのマルチキー暗号化により、ユーザーは異なるファイル、またはファイルの一部に対しても複数のキーを作成できます。 だから、あなたのディスク全体が暗号化されるでしょう、しかしあなたはあなたの電話のロックが解除された時にさらに多くのデータを明らかにするために追加のキーを作ることができます。 「ファイルごと」の暗号化が可能になるため、これはAPFSに新たに追加された刺激的なものであり、ファイルごとに異なる暗号化キーを持つことができます。
スパースファイル：
スパースファイルでは、必要なときにだけメモリをファイルに割り当てることができます。 スパースファイルをサポートするということは、ファイル内の実際のデータのサイズが1GBの場合、大きなファイル（1GBなど）にはストレージデバイス上の1GBのスペース全体しか割り当てられないことを意味します。 たとえば、torrentを使ってファイルをダウンロードしているユースケースを考えてみましょう。 ファイルは1 GBなどの大きなファイルである可能性があります。 HFS +ファイルシステムでは、ファイルのダウンロードが開始された瞬間に、実際にダウンロードされた（したがって保存された）可能性のあるデータがわずか1キロバイトであっても、ファイルシステムはファイルに1GBのスペースを割り当てます。
ただし、APFSは最初に1GBの権利全体を割り当てることはしません。 代わりに、ファイルは大きくなるにつれてディスク容量が割り当てられます。
スナップショット：
「スナップショット」は、その名のとおり、基本的に特定の瞬間にファイルのスナップショットを撮ることを可能にします。したがって、ファイルの状態を保存し、編集を続けることができます。 変更はファイルシステムによって追跡され、新しいデータだけが追加のスペースを占有します。 スナップショットは通常のファイル保存よりも高速です。 ユーザがファイルを「保存」するたびにファイルのデータ全体を保存する一般的なファイル保存では、ファイルのサイズに比例した時間がかかります。
一方、スナップショットは、ユーザーがファイルを「保存」するたびに変更を保存するだけです。 これにより、バックアップは、スナップショットをサポートしないファイルシステムよりも少ないディスクスペースを使用できます。 これは、TimeMachineのバックアップがより速く、より効率的になり、また占有スペースも少なくなることを意味します。
スペース共有：
スペース共有は、複数のボリュームがストレージデバイス上のメモリスペースを論理的に共有できるようにするAPFSの新機能です。 これが意味するのは、あなたのMacに256GBのSSDがある場合、APFSはそれぞれのパーティションが256GB全体（またはあなたが選んだサイズ）が使用可能として表示されるようにそれをパーティションさせる。パーティションにファイルを追加または削除すると、物理サイズが拡大または縮小します。
スペース効率：
記憶装置上のファイルの効率的な記憶は、ファイルシステムのより良い性能およびより効率的な使用のために最も重要である。
APFSは、いわゆる「クローン」を使用してスペース効率を処理します。 基本的に、同じファイルシステム内のファイルをコピーする場合、データの複製コピーを作成するのではなく、APFSは新しいファイルと同じオンディスクデータを単純に共有します。 これは、同じファイルの複数のコピーが「ファイルごと」の追加スペースを使用しなくなることを意味します。
パフォーマンス：
AppleはAPFSの性能を向上させるためにAPFSを「内部的に」改善しました。
APFSはフラッシュストレージ用に最適化されています。 これは、ユーザーに販売されているすべての新しいAppleデバイスで使用されているストレージであり、ユーザーが使用しているストレージテクノロジに従ってファイルシステムを最適化することは理にかなっています。
また、APFSはいわゆる「TRIM」を使用します。 TRIMは、どのデータブロックがもう使用されておらずクリアできるかをSSDに通知するためにオペレーティングシステムによって使用されるコマンドです。 TRIMは、有効なデータを含まなくなったメモリブロックをSSDが「マーク」できるようにするため、新しいデータを書き込む必要があるときに、SSDはマークされたブロックを使用できます。 これにより、書き込み速度が速くなります。
この機能はHFS +で使用可能でしたが、APFSでは、ファイルが削除されたとき、または空きスペースが再利用されたときに、TRIMコマンドを非同期に発行することができます。 これにより、削除操作または再生操作が実行される前に、メタデータへの変更が確実にストレージに書き込まれます。
あなたがMacを使ったことがあるならば、あなたは回転するビーチボール、より一般的には「死の回転するビーチボール」に遭遇した可能性があります。 これは通常、OSがSSDに対して複数の書き込み操作を行っているときに発生します。 表示されないバックグラウンドタスクと比較して、APFSを使用すると、Appleはファイルシステムがユーザーに直ちに表示される操作を優先するようにします。
HFS +とApple APFSの機能比較
| 特徴 | HFS +ファイルシステム | APFSファイルシステム |
|---|---|---|
| スパースファイルのサポート | いいえ | はい |
| トリム | はい | はい（また非同期） |
| iノード番号 | 32ビット | 64ビット |
| スペース共有 | いいえ | はい |
| クローン | いいえ | はい |
| スナップショット | いいえ | はい |
APFSについて興奮している？
まったく新しいファイルシステムをゼロから開発するというAppleの努力は、良い考えのように思えます。 特に彼らがそれを開発していることを考慮すると、それはAppleハードウェアだけを対象としています。つまり、APFSはおそらくハードウェアを最善の方法で使用しようとするでしょう。 Appleが2016年の終わりか2017年の初めにAPFSファイルシステムを最終的にリリースしたとき、これはHFS +の多くのニュアンスからかなり改善されるべきです。
私たちはAPFSと、それがAppleデバイスがファイルとディレクトリを処理する方法をどのように改善するかについて本当に興奮しています。
APFSについてどう思いますか？ 以下のコメントでお知らせください。
