Nếu theo dõi tin tức về macOS mới, bạn có thể thấy nhắc đến Apple File System (APFS). Đây là chủ đề kỹ thuật ít được chú ý, nhưng là cấu trúc cốt lõi trải nghiệm người dùng. APFS hoàn thiện năm 2017, nhưng bản preview cho nhà phát triển đã có trên Sierra.
Khác biệt và cải tiến
Hệ thống tệp là cấu trúc cơ bản để OS lưu trữ và truy xuất dữ liệu. Các hệ thống tệp khác nhau có cách tiếp cận khác nhau. Khi máy tính nhanh hơn, hệ thống tệp mới tận dụng để cung cấp tính năng mới, thích ứng nhu cầu lưu trữ hiện đại.
HFS+ – hệ thống tệp trên Mac mới ngày nay – đã 18 tuổi. HFS, tiền thân của nó, ra đời trước bộ phim "Top Gun" của Tom Cruise. Giống như chiếc Toyota cũ: vẫn chạy (có thể khá tốt), nhưng không giành huy chương.
APFS không chỉ nâng cấp HFS+ mà là bước nhảy vọt… đến hiện tại. Dù là nâng cấp lớn cho người dùng Apple, nhưng giống như Apple đang đuổi kịp các hệ thống khác hơn là vượt mặt. Tuy nhiên, cập nhật này không hề muộn.
Cloning và toàn vẹn dữ liệu
APFS dùng cơ chế copy-on-write để tạo bản sao tức thì của tệp trùng lặp. Trên HFS+, khi nhân bản tệp, mọi bit đều được sao chép. APFS tạo clone bằng cách thao tác metadata và cấp phát dung lượng ổ đĩa. Không bit nào được sao chép cho đến khi clone bị sửa đổi. Khi clone tách biệt từ bản gốc, chỉ những thay đổi đó mới được lưu.
Copy-on-write cũng cải thiện toàn vẹn dữ liệu. Trên các hệ thống khác, nếu ổ bị rút khi còn ghi đè, một phần hệ thống tệp có thể ra khỏi đồng bộ. Copy-on-write tránh vấn đề bằng cách ghi thay đổi vào dung lượng trống thay vì ghi đè tệp cũ. Cho đến khi ghi mới hoàn tất, tệp cũ vẫn là bản chuẩn. Chỉ khi tệp mới ghi thành công, tệp cũ mới bị xóa.
Ảnh chụp nhanh hệ thống (Snapshots)
Snapshots là nâng cấp lớn, nhờ kiến trúc copy-on-write. Snapshot là hình ảnh chỉ đọc, có thể mount, của hệ thống tệp tại một thời điểm. Khi hệ thống tệp thay đổi, chỉ bit sửa đổi được lưu. Điều này làm backup đơn giản và đáng tin cậy hơn. Cân nhắc sự thất vọng của hard links trong Time Machine, đây có thể là bước tiến lớn.
Chất lượng dịch vụ I/O (QoS)
Bạn có thể thấy thuật ngữ QoS trong cài đặt router. QoS ưu tiên băng thông để tránh làm chậm tác vụ quan trọng. Trên router dùng quy tắc do người dùng định nghĩa. Theo báo cáo, QoS của Apple sẽ ưu tiên thao tác người dùng như cửa sổ đang hoạt động. Tác vụ nền như backup Time Machine sẽ bị hạ cấp. Có thể ít thấy "quả bóng biển" (spinning beach ball) hơn?
Mã hóa gốc (Native Encryption)
Trong thế giới hậu Snowden, mã hóa là xu hướng. Apple ngày càng nhấn mạnh bảo mật. Mã hóa mạnh tích hợp sẵn không ngạc nhiên. Với APFS, Apple đưa ra sơ đồ mã hóa tinh vi hơn cách tiếp cận toàn ổ hoặc không có gì. Người dùng có thể dùng một khóa mã hóa toàn bộ dữ liệu, hoặc nhiều khóa để khóa riêng từng tệp/thư mục. Tất nhiên, cũng có thể không mã hóa gì – bạn là người liều mạng.
Tối ưu cho SSD & Flash
Tối ưu lưu trữ flash được liệt kê là tính năng chính của APFS, nhưng triển khai không hấp dẫn. Thay vì tận dụng tích hợp hệ thống độc đáo, Apple chuyển một số chức năng thường do chip SSD xử lý sang OS. Hệ thống tệp "nhận biết" SSD chứ không thực sự "tối ưu" cho chúng.
Thay đổi kích thước phân vùng động
Các phân vùng logic trên ổ APFS có thể tự thay đổi kích thước. Người dùng chỉ cần chỉ định số phân vùng mong muốn. Hệ thống tệp tự phân bổ dung lượng ổ đĩa. Mỗi phân vùng chỉ chiếm dung lượng lưu trữ tệp. Phần còn lại sẵn sàng cho bất kỳ phân vùng nào. Hay, nhưng giống siêu thư mục hơn là phân vùng thực sự.
Kết luận
Có quan trọng không? Với lập trình viên và người dùng nâng cao – tuyệt vời. Với người dùng bình thường – không khác biệt rõ rệt. Mặc dù nâng cấp tốt, vẫn còn thiếu: nén gốc (native compression) và checksum dữ liệu người dùng. Tất cả có thể thay đổi trước 2017, hãy theo dõi.