Warum APFS auf regulären Festplatten langsam ist
Apple stellte das Apple File System (kurz: APFS) im Sommer 2016 als Ersatz für das betagte HFS vor. Im Gegensatz zu HFS bringt APFS eine Menge von Vorteilen mit: Partitionen können sich dynamisch den Platz auf einer Festplatte teilen, Snapshots und Verschlüsselung wird von Haus aus unterstützt und die Anzahl der möglichen Dateien ist quasi unbegrenzt. Ferner wird auch Copy-On-Write unterstützt, mit dem sich Datei-Kopien anlegen lassen, welche keinen zusätzlichen Platz belegen – bis einzelne Teile der Datei verändert werden.
Apple stellte zuerst mit iOS 10.3 iPhones und iPads auf das neue Dateisystem um – und es gab glücklicherweise kaum Problemberichte. Mit tvOS 10.2 und watchOS 3.2 wurde das Apple TV wie auch die Watch mit APFS ausgestattet – doch Mac-Nutzer mussten sich noch bis macOS 10.13 High Sierra im September 2017 gedulden.
Mit macOS 10.13 High Sierra wurden nur Macs auf APFS umgestellt, welche zum Booten eine SSD einsetzten. Erst mit macOS 10.14 Mojave stellte Apple alle Macs auf APFS um – auch die mit Fusion Drives. Der Grund, warum Apple die Migration von Macs mit regulären Festplatten verschob, scheint wohl in der schlechten Performance begründet zu sein.
Fragmentierung der DateiinformationenDer
Entwickler von Carbon Copy Cloner hat sich einmal angesehen, warum viele Kunden berichten, dass ihr Mac seit der Umstellung auf APFS langsamer geworden ist. Die Kundenbeschwerden stammen allesamt von Nutzern mit regulären Festplatten inklusive Fusion Drives. Anders als SSDs profitieren normale Festplatten sehr davon, wenn die Daten in zusammenhängenden Blöcken abgelegt sind – da dann der Lesekopf nicht so große Strecken zurücklegen muss.
Als Test wurden eine Million Dateien verteilt auf 111.000 Ordnern angelegt. Um einen regulären Betrieb zu simulieren, wurden manche dieser Dateien modifiziert, gelöscht oder hinzugefügt. Gemessen wurde die Zeit, welche das Dateisystem benötigt, einmal über den gesamten Dateibaum zu iterieren. Bei HFS blieb die Zeit, egal welche Modifikationen gemacht wurden, relativ konstant. Anders bei APFS: Auf regulären Festplatten nahm die Zeit mit der Anzahl der Modifikationen deutlich zu.
Der Grund dahinter ist, dass bei HFS die Dateistrukturen in einem fest definierten Bereich abgelegt werden – welcher ein zusammenhängender Block ist. Bei APFS jedoch sind diese frei auf dem Volume verteilt. Für SSDs ist dies kein Problem, da dort die Suchgeschwindigkeit nicht mit der Fragmentierung zusammenhängt – bei regulären Festplatten hingegen schon.
Defragmentierung wirkungslos?Mit macOS Mojave führte Apple eine Option ein, mit welcher die Fragmentierung verhindert werden soll – doch den Tests nach ist die Option zumindest bei der Fragmentierung der Dateistruktur wirkungslos. Leider dokumentiert Apple nicht, welche Auswirkungen die Aktivierung haben sollte.
Apple verkauft immer noch Macs mit normaler FestplatteLaptops mit regulären Festplatten findet man schon seit einigen Jahren nicht mehr in Apples Sortiment. Doch bei den iMacs wird die gesamte Palette in den Standard-Konfigurationen entweder mit normaler Festplatte oder mit Fusion Drives ausgeliefert – nur optional gibt es reine SSDs. Hier wird sich nach einiger Zeit das oben angesprochene Problem zeigen. Besonders beim Startvorgang werden viele Dateien gelesen – mit der Zeit muss der Nutzer hier immer mehr Geduld aufbringen.
Es bleibt zu hoffen, dass Apple sich mit zukünftigen Software-Updates dieser Problematik annimmt – oder zeitnah die gesamte Mac-Linie auf SSDs umstellt. Mit letzterem wäre bestehenden Kunden allerdings kaum geholfen, weswegen ein APFS-Update für normale Festplatten eine wünschenswerte Lösung darstellt.