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APFS (Apple File System): Mehr Speicher für 16-GB-iPhones?

28.03.2017 | 02:30 Uhr |

Der Nachfolger von Apples Dateisystem HFS erscheint 2017 als Finalversion und bietet bessere Performance, Stabilität und Sicherheit.

Update vom 28.3.

Mit der Veröffentlichung von iOS 10.3 hat Apple auch die finale Version seines neuen Dateisystems APFS erstmals vorgestellt. Die Erwartungen waren hoch, bietet es doch Funktionen für mehr Performance und Platzersparnis. iOS 10.3 installiert automatisch das neue Dateisystem APFS, der interne Speicher wird von HFS+ auf APFS aktualisiert. Bei ersten Tests können wir aber kaum eine bessere Performance messen: Unser iPhone 6s startet sowohl unter iOS 10.2.1 als auch 10.3 nach 18 Sekunden Wartezeit. Eine komplexe Exceldatei öffnet die iOS-Version von Excel beim alten System nach 2,75 Sekunden, beim neuen nach 2,81 Sekunden. Der Export einer Excel-Datei als ODS-Datei ist mit 9,45 statt 10,45 Sekunden etwas schneller, aber im Alltag kaum bemerkenswert. Nur beim Duplilzieren einer Video-Datei gibt es eine Überraschung: Statt 23 Sekunden warten wir nur 3,74 Sekunden auf die neue Datei. Grund ist hier aber eine Funktion des neuen Dateisystems APFS: Kopien müssen nicht mehr als neue Datei angelegt werden. Deshalb belegt die Kopie der Datei auch keinen Speicherplatz.

Gemessen mit iPhone 6S

iOS 10.2.1

iOS 10.3

Systemstart

18 Sek

18 Sek

Öffnen einer großen Excel-Datei mit Excel für iOS

2,75 Sek

2,8 Sek

Exportieren einer Excel-Datei als ODS

10,49 Sek

9,45 Sek

Duplizieren einer 4K-Videodatei über die Option "Kopie

23 Sek

3,74 Sek

Viele Nutzer berichten nach der Installation über mehr freien Speicherplatz, bei vielen kann das allerdings an dem Löschen von Cachedateien während der Neuinstallation liegen. Einen kleinen Unterschied gibt es jedoch: Die dem Nutzer zur Verfügung stehende Kapazität steigt bei einem iPhones 6S mit 16 GB von 12,06 auf 12,34 GB. Grund ist vermutlich, dass 10.3 eine kleinere Systempartition für das Betriebssystem nutzt. So sind für die Systempartition 2 GB reserviert, die nicht komplett ausgenutzt werden. APFS bietet aber noch einige weitere Funktionen, die für mehr freien Speicherplatz sorgen können. Insgesamt sollte hier einige Platzersparnis möglich sein, mehr als etwa ein GB sollte man nicht erwarten. Für den Nutzer eines iPhone mit 128 GB ist dieser kleine Speichergewinn natürlich völlig irrelevant, für Besitzer eines iPhones oder iPads mit 16 GB aber eine gute Nachricht. Hatten doch manche befürchtet, iOS 10.3 könnte mehr Speicherplatz belegen als frühere Systeme – beispielsweise durch mehr oder größere Systemdateien.

Bei der Anzeige des Speicherplatztes in iTunes darf man sich außerdem nicht verwirren lassen: So meldet iTunes hier bei einem iPhone mit APFS-Speicher, das iPhone hätte jetzt sogar eine Kapazität von 14,9 GB! Unter iOS 10.2 hatte das Programm noch eine Kapazität von 11,24 GB gemeldet. Grund ist vermutlich, dass mit APFS der Speicherplatz komplett angezeigt wird, inklusive aller Partitionen. Leider stehen diese zusätzlichen 3,2 GB nicht dem Nutzer zur Verfügung.  iOS beharrt auch in seinen Einstellungen darauf, dass dem Anwender nur 12,34 GB zur Verfügung stehen.

Irritierend: Die 14,9 GB sind nicht komplett nutzbar.
Vergrößern Irritierend: Die 14,9 GB sind nicht komplett nutzbar.

iOS 10.3 hat auch Nachteile, und zwar für Besitzer älterer iPhones wie iPhone 5 oder iPhone 5C, auch iPads 4 sind betroffen. Die Einstellungen-App zeigt nämlich noch kein verfügbares Update an. Hier wäre der Königsweg, ein verschlüsseltes Backup mit iTunes und anschließende Aktualisierung ebenfalls über den Medien-Manager.

Ursprünglicher Artikel:

Zur WWDC hatte Apple auch ein neues Dateisystem vorgestellt , das für Sicherheit und Performance optimierte Apple File System. Es wird von macOS 10.12 bereits unterstützt, aber ist noch keineswegs alltagstauglich.

Laut Apple ist das neue APFS das Dateisystem der nächsten Generation, das zukünftig das 30 Jahre alte HFS bzw. HFS+ ablösen wird. Es ist für SSD und Flashspeicher optimiert und soll unter iOS, tvOS, watchOS und macOS für bessere Leistung und mehr Dateisicherheit sorgen. Auf der Keynote wurde es nicht vorgestellt, es ist aber auch offensichtlich noch nicht ganz fertig und die technischen Hintergründe sind wohl nur für Profis und Entwickler von Interesse. Die Reaktionen waren bisher überwiegend positiv, wenn es auch Kritik gab, etwa im Bereich Datenintegrität.

Für die nächsten beiden Jahre ist es für den Endanwender ohne Belang:  Bisher kann man es weder als Bootmedium verwenden, noch unterstützt es Time Machine, FileVault, Fusion Drive oder Case Sensitivity. Einige Kompatibilitätsprobleme sind außerdem zu erwarten: Ein Mac mit OS X 10.11 kann APFS-Volumes nicht erkennen und das Netzwerkprotokoll AFP ist nicht verwendbar – nur noch SMB ist laut Dokumentation kompatibel. Mit APFS wird also nebenbei das ähnlich klingende Apple File Protocol abgeschafft. Erst 2017 soll die finale Version erscheinen, dann will Apple auch die Dokumentation vollständig veröffentlichen.

Die Neuerungen klingen spannend: Grundlage des Dateisystems ist ein so genannter Container, Datei-Attribute wie Etiketten sind flexibler nutzbar, ein Extensible Block Allocator sorgt für die Verwendbarkeit beliebig großer Volumes. Wichtig für moderne Systeme ist die erstmalige Unterstützung von Zeitstempeln auf Nanosekunden-Basis, bisher unterstützt HFS+ nur Timestamps auf Sekundenbasis. Eine Neuerung ist außerdem die Unterstützung von Sparse-Dateien, was effizienteren Umgang mit Speicherplatz erlaubt. Ein neues „copy-on-write metadate scheme“ garantiert zusätzlich besseren Dateischutz bei Abstürzen. Als 64-Bit-Dateisystem unterstützt APFS nebenbei bis zu 9 Quintillionen Dateien auf einem Volume. Für optimale SSD-Leistung ist TRIM jetzt direkt integriert.

Verschlüsselung ist eine native Funktion des Dateisystems, zusätzliche Verschlüsselungssoftware wird unnötig. Das Dateisystem kennt dabei drei Zustände: Ohne Verschlüsselung, Verschlüsselung mit einem Schlüssel oder individuellen Schlüsseln pro Datei. Zum Einsatz kommen AES-XTS bzw. AES-CBC. Im Unterschied zur Verschlüsselung des kompletten Volumes wie bei File Vault, können einzelne Dateien weiter verschlüsselt bleiben. Bei File Vault sind ja nach Entschlüsselung mit einem Key oder Passwort alle Daten komplett entschlüsselt, APFS bietet hier mehr Optionen.

Für Datensicherungen unterstützt das Apple-System so genannte Klone. Durch diese kannn das System platzoptimiert Versionen einer Datei verwalten. Speichert man beispielsweise eine neue Version eines umfangreichen Keynote-Dokuments, sichert das System nur die Änderungen an der Datei. Das spart vor allem bei vielen Dateiversionen viel Platz.

Neu sind außerdem so genannte Snapshots: Snapshots speichern den aktuellen Zustand eines kompletten Systems als Read-Only-Version – etwa wie die Wiederherstellungspunkte von Windows. Backups erfolgen dadurch jedenfalls schneller und zuverlässiger. Zu den interessanten neuen Funktionen gehört das so genannte Space Sharing: Auf einem Speichermedium mit zwei Mac-Systemen könnten sich zwei logische Laufwerke den Speicherplatz frei teilen. Bisher musste man zwei Partitionen ein feste Größe zuteilen, nun belegen sie nur den wirklich beanspruchten Platz. Ohne neue Partitionierung kann man außerdem die Größe eines APFS-Laufwerks beliebig ändern.

Erste Tests unter Sierra

Um das neue Dateiformat auszuprobieren kann man unter Sierra mit diskutil ein Laufwerk formatieren oder mit hdiutil einen APFS-Container anlegen. Mit dem Befehl "hdiutil create -fs APFS -size 1GB foo.sparseimage" erstellt man unter Sierra ein Image mit dem neuen Dateiformat. Apple will bei Erscheinen der Finalversion Tools vorstellen, die ein komplettes Medium in das neue Format umwandeln. Die "Rückumwandlung" in HFS ist aber anscheinend nur durch eine Neuformatierung und Verlust aller Daten möglich.

Mit einem Terminalbefehl kann man ein APFS-Image erstellen
Vergrößern Mit einem Terminalbefehl kann man ein APFS-Image erstellen

Unsere Meinung : Vor allem für Entwickler von Systemtools wird das neue Dateisystem wohl einige Probleme bringen, Endanwender profitieren dafür aber von einem stabileren und schnelleren System. Ob das Dateisystem zuerst auf Apples iOS-Geräten oder Macbooks gelangt, ist bisher nicht bekannt. Wir würden aber auf iOS tippen, auf dem Mac sehen wir nämlich so einige Kompatibilitätsprobleme auf uns zu kommen.

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