APFS (Apple File System) auf dem Mac - die wichtigsten Infos zur Umstellung in macOS High Sierra
»Schneller« Kopieren von Dateien und Erstellen von BackupsEine der auffälligsten Änderungen von APFS gegenüber dem Vorgänger ist das deutlich schnellere Kopieren von Dateien - egal wie groß diese sind, es dauert nur den Bruchteil einer Sekunde. Der Grund dafür ist ganz einfach: Physikalisch wird die Datei überhaupt nicht kopiert, d.h. es findet keine Verdopplung der belegten Speicherblöcke statt. Deswegen wird durch den Vorgang auch der verfügbare Speicherplatz nicht reduziert. Stattdessen vollzieht das Dateisystem das sogenannte
Cloning. Für den Nutzer sieht es so aus, als sei die Datei zweimal da, allerdings referenzieren beide Dateien ein und dieselben Speicherbereiche.
Was geschieht nun aber, wenn man die eine Datei ändert und die andere nicht - spätestens hier muss doch dann ein Trennung erfolgen? Nein, auch hier muss keine Verdopplung stattfinden, denn an dieser Stelle kommt das
Copy-On-Write-Prinzip ins Spiel. Dieses besagt, dass bei Änderungen oder Erweiterungen einer Datei nicht etwa die bereits referenzierten Speicherblöcke modifiziert, sondern neue Blöcke extra für die Änderungen angelegt werden. Die veränderte Datei verweist also auf die neuen Blöcke, nutzt für die unveränderten Teile aber weiterhin dieselben Speicherbereiche wie die unveränderte Datei. Ein Schritt weiter geht AFPS allerdings nicht: Wenn eine Datei nach einer Änderung inhaltsgleich zu einer anderen ist, werden diese beiden leider nicht zusammengeführt, um noch weiteren Speicher freizusetzen. Eine solche Funktion, als Deduplikation bekannt, beherrschen andere Dateisysteme, APFS verzichtet darauf aber aus unbekannten Gründen.
Nichtsdestotrotz pflegt APFS aber wie dargestellt einen schonenenden Umgang mit »alten« Dateiversionen, was einen weiteren, unschätzbaren Vorteil mit sich bringt: Das leichtere und schnellere Anlegen von Backups. Bisher mussten Nutzer von Apples cleverer Backup-Lösung Time Machine mit einigen Kompromissen leben: Nicht nur dauerte ein Backup stets relativ lange, weil das gesamte System nach veränderten Dateien durchsucht werden musste, sondern es gab zusätzlich auch noch undefinierte Grenzfälle. Wenn eine Datei beispielsweise mitten im Backup-Prozess verändert wurde, war von außen nicht definiert, ob die alte oder neue Version Teil des Backups wurde. Bei zusammenhängenden Dateien konnte dadurch im schlimmsten Fall das Gesamtkonstrukt fehlerhaft sein.
Unter APFS ist dieses Problem weitgehend gebannt. Da wie Dateien wie dargestellt in verschiedenen Zeitperioden einfach auf verschiedene Speicherblöcke referenzieren, muss ein Backup einfach nur sämtliche Referenzen aller Dateien zu einem bestimmten Zeitpunkt erfassen. Die darauf folgenden Backup interessieren sich dann nur für solche Dateien, bei denen sich die Verweise geändert haben. Genau dies geschieht in Gestalt sogenannter
Snapshots, welche den Stand des gesamten Dateisystems zu einem definierten Zeitpunkt festhalten. Time Machine kann auf dieser Grundlage viel einfachere Backups auch auf externen Medien erstellen, weil stets klar ist, auf welchem Stand jede Datei ist.
Zusätzlich erlaubt APFS auch eine rundererneuerte Version von
Mobile Time Machine, die zum Einsatz kommt, wenn das Gerät nicht an die Backup-Festplatte angeschlossen ist, beispielsweise unterwegs. Die mobile Time-Machine-Variante legte deswegen seit Mac OS X 10.7 Lion »kleine« Backups auf dem System selbst ab. Dies war aber aufgrund der Speicherplatz-Limitierungen äußerst begrenzt, etwa waren nur Dateien bis 20 MB speicherbar. Solche Grenzen sind mit macOS High Sierra und APFS allesamt aufgehoben.