APFS (Apple File System) es un sistema para organizar y estructurar datos en un sistema de almacenamiento. APFS originalmente lanzado con macOS Sierra reemplaza al HFS+ de 30 años.

HFS+ y HFS (una versión ligeramente anterior del Sistema de Archivo Jerárquico) fue creado originalmente en los días de los disquetes, que eran el principal medio de almacenamiento para el Mac cuando los discos duros giratorios eran una opción cara ofrecida por terceros.

En el pasado, Apple ha coqueteado con la sustitución de HFS+, pero APFS, que ya está incluido en iOS, tvOS y watchOS, es ahora el sistema de archivos predeterminado para macOS High Sierra y posteriores.

APFS está optimizado para la tecnología de almacenamiento actual y futura

HFS+ se implementó cuando los disquetes de 800 kb eran los reyes. Es posible que los Mac actuales no utilicen disquetes, pero los discos duros giratorios están empezando a parecer igual de arcaicos. Con Apple haciendo hincapié en el almacenamiento basado en flash en todos sus productos, un sistema de archivos optimizado para funcionar con medios rotativos y la latencia inherente a la espera de que un disco gire no tiene mucho sentido.

APFS está diseñado desde el principio para SSD y otros sistemas de almacenamiento basados en flash. Aunque APFS está optimizado para el funcionamiento del almacenamiento de estado sólido, funciona bien con los discos duros modernos.

A prueba de futuro

APFS soporta un número de inode de 64 bits. El inode es un identificador único que identifica un objeto del sistema de ficheros. Un objeto de sistema de archivos puede ser cualquier cosa; un archivo, una carpeta. Con un inodo de 64 bits, el APFS podría contener aproximadamente 9 quintillones de objetos del sistema de archivos, superando con creces el antiguo límite de 2.100 millones.

Nueve quintillones puede parecer un número bastante grande, y usted puede preguntar con razón qué dispositivo de almacenamiento va a tener suficiente espacio para contener tantos objetos. La respuesta requiere echar un vistazo a las tendencias del almacenamiento. Considere esto: Apple ya ha comenzado a trasladar la tecnología de almacenamiento a nivel empresarial a productos de consumo, como el Mac y su capacidad para utilizar el almacenamiento por niveles. Esto se vio por primera vez en las unidades Fusion que mueven datos entre una SSD de alto rendimiento y una unidad de disco duro más lenta, pero mucho más grande. Los datos a los que se accedía con frecuencia se guardaban en las SSD rápidas, mientras que los archivos que se utilizaban con menos frecuencia se almacenaban en el disco duro.

Con macOS, Apple amplió este concepto añadiendo el almacenamiento basado en iCloud a la mezcla. Permitir que las películas y programas de televisión que ya has visto se almacenen en iCloud, liberando espacio de almacenamiento local. Aunque este último ejemplo no requiere un sistema unificado de numeración inode en todos los discos que utiliza este sistema de almacenamiento por niveles, muestra una dirección general en la que puede estar moviéndose Apple; para reunir múltiples tecnologías de almacenamiento que mejor se adapten a las necesidades del usuario, y hacer que el sistema operativo las vea como un único espacio de archivos.

Características de APFS

APFS tiene una serie de características que lo diferencian de los sistemas de archivos más antiguos.

• Clones – Los clones permiten copias de archivos casi instantáneas sin necesidad de espacio adicional. En lugar de copiar un archivo poco a poco de una ubicación a otra, los clones hacen referencia al archivo original, compartiendo los bloques de datos que son idénticos entre los dos archivos. Realice cambios en un archivo y sólo se escribirá en el nuevo clon el bloque de datos que ha cambiado, mientras que tanto el original como el clon seguirán compartiendo bloques de datos sin cambios. Esto no sólo hace que la copia y el almacenamiento de archivos sea especialmente rápido, sino que también ahorra espacio de almacenamiento.
• Instantáneas – APFS puede crear una instantánea de volumen que representa un punto en el tiempo. Las instantáneas se pueden utilizar para facilitar la realización de copias de seguridad eficientes, así como para permitirle volver a cómo eran las cosas en un momento determinado. Las instantáneas son punteros de sólo lectura al volumen original y sus datos. Una nueva instantánea no ocupa espacio real, aparte de la cantidad de espacio necesario para almacenar un puntero al volumen original. A medida que pasa el tiempo y se realizan cambios en el volumen original, la instantánea se actualiza sólo con los cambios que se producen.

• Cifrado: APFS admite el cifrado completo de discos mediante los modos AES-XTS o AES-CBC. Tanto los archivos como los metadatos se cifrarán. Los métodos de encriptación soportados incluyen:
  • Borrar (sin encriptación).
  • Una sola llave.
  • Multitecla, con teclas por archivo tanto para datos como para metadatos.
• Compartir espacio: el uso compartido de espacio pone fin a la predefinición de los tamaños de partición; en cambio, todos los volúmenes comparten el espacio libre subyacente en una unidad. El uso compartido de espacio permitirá que varios volúmenes de una unidad crezcan y se reduzcan dinámicamente según sea necesario, sin necesidad de repartición.
• Copy-On-Write – Este esquema de protección de datos permite compartir estructuras de datos siempre y cuando no se realicen cambios. Una vez que se solicita un cambio (escribir), se realiza una nueva copia única, asegurando que el original se deja intacto. Sólo después de completar la escritura se actualiza la información del archivo para apuntar a los nuevos datos.
• Atomic Safe-Save – Esto es similar a la idea de copiar y escribir, pero se aplica a cualquier operación de archivo, como renombrar o mover un archivo o directorio. Usando renombrar como ejemplo, el archivo que está a punto de ser renombrado se copia con los nuevos datos (el nombre del archivo); no es hasta que el proceso de copia se completa que el sistema de archivos se actualiza para apuntar a los nuevos datos. Esto asegura que si por alguna razón, como un fallo de alimentación o algún tipo de problema de la CPU, la escritura no se completa, el archivo original permanece intacto.

• Archivos dispersos – Esta forma más eficiente de asignar el espacio de archivos permite que el espacio de archivos crezca sólo cuando sea realmente necesario. En los sistemas de archivos que no sean de gran tamaño, el espacio de archivo debe reservarse por adelantado, incluso cuando los datos no estén listos para ser almacenados.