Waarom het wiel opnieuw uitvinden? Omdat er een beter wiel van kan komen. Of op z’n minst een eigen wiel. Apple maakt een next-gen bestandssysteem: voor Mac Pro tot en met Apple Watch.
Apple staat er van oudsher al om bekend dat het dingen op z’n eigen wijze doet. Zie maar de ontwikkeling van de Mac, het niet in licentie willen geven van het Mac OS (en later OS X) aan computerkloonmakers, het lang mijden van Intel-processors, het geheel overslaan van toetsenbordjes voor smartphones, en meer eigengereide ontwikkelingen. Nu Mac-besturingssysteem OS X met Sierra (versie 10.12) afstevent op zijn dertiende grote release komt Apple met een nieuwe vernieuwing.
Stil gehouden
Naast de naamsverandering van OS X naar macOS krijgt het computerbesturingssysteem onder de motorkap diverse verbeteringen. Daaronder ook een geheel nieuw, zelfontworpen bestandssysteem: APFS (Apple File System). Opvallend genoeg is deze diepgaande vernieuwing niet genoemd in de openingstoespraken op Apple’s developersconferentie WWDC. Sierra is daarin wel gepresenteerd, inclusief enkele van de vernieuwingen die het brengt.
Het Apple File System (APFS) is door Apple-watchers opgemerkt in de technische sessies op WWDC. Voor aanvang van de conferentie waren de sessies nog niet voorzien van titels en tekst die de inhoud weggaven. In de sessie over APFS is het next-generation bestandssysteem gepresenteerd als schaalbaar, snel en security-gericht. De eerste eigenschap slaat op het feit dat het dienst moet doen op alle Apple-producten: van Mac Pro-werkstations en gewone Macs, via iPads en iPhones, tot aan Apple tv’s en Apple Watches.
SSD’s en efficiëntie
De tweede voorname eigenschap verwijst naar de optimalisatie voor gebruik op chipopslagsystemen zoals flash-geheugen en ssd’s (solid-state drives). Voor beter gebruik van dat snelle opslagtype, als alternatief voor de vertrouwde harde schijf (hdd), zijn functies als trim opgenomen in APFS. Apple’s huidige bestandssysteem HFS+ heeft trim eerder als toevoeging gekregen, waarbij het aanvankelijk alleen voor Apple-eigen (oem) ssd’s werkte. Later is bredere ssd-support ingevoerd.
APFS heeft daarnaast geavanceerde mogelijkheden voor maximaal prestatieniveau mét betrouwbaarheid voor data-opslag. Zo heeft het bestandssysteem een eigen copy-on-write waardoor i/o-verkeer zo efficiënt mogelijk wordt uitgevoerd. Daarbij biedt APFS ook databescherming bij onverwachte stroomuitval. Verder zijn opslagvolumes in APFS-containers flexibel qua omvang zodat vrije ruimte op het fysieke opslagmedium niet prematuur wordt geclaimd. Hdd-support blijft natuurlijk gewoon aanwezig.
Encryptie en databeveiliging
De derde genoemde eigenschap van security komt vooral voort uit het feit dat het nieuwe bestandssysteem volledig is ontwikkeld met encryptie als één van de voornaamste features, aldus Apple. Versleuteling van opgeslagen data hoeft dan niet langer via Apple’s diskencryptie File Vault, meldt ict-nieuwssite Ars Technica in een APFS-analyse. Gebruikers krijgen hierbij de keuze uit drie opties: geen versleuteling, encryptie met een enkele sleutel, en versleuteling met meerdere encryptiesleutels waarbij er sleutels van toepassing zijn voor elk bestand én voor gevoelige metadata.
Naast encryptie heeft APFS echter ook functies ingebouwd voor het bijhouden van revisies van bestanden, zonder dat dit automatisch dubbele opslagruimte kost, en het maken van snelle snapshots van opslagvolumes. Laatstgenoemde is nuttig voor bijvoorbeeld back-ups van het besturingssysteem en voor het terugrollen van veranderingen. De snapshots zijn read-only, dus geven weer een extra vorm van databeveiliging.
Dag antiek HFS+
De lijst van vernieuwingen in APFS is fors, met bijvoorbeeld nog nauwelijks ruimte innemende klonen van bestanden of mappen als opvallende feature. Apple zet hiermee een flinke stap voorwaarts, hoewel dat gebeurt vanuit redelijke achterstand. Het huidige HFS+ gaat namelijk alweer geruime tijd mee: het stamt zelfs nog van vóór de allereerste release van OS X uit 2001. Het bestandssysteem heeft zijn debuut gemaakt in Mac OS 8.1, dat begin 1998 is uitgekomen.
Sindsdien heeft de computerwereld, maar ook Apple’s productportfolio en prioriteitenlijst, flinke veranderingen ondergaan. De Mac-maker haalt tegenwoordig het leeuwendeel van zijn omzet én winst uit de iPhone. Die smartphone draait als besturingssysteem iOS, wat een afgeleide is van OS X. Hetzelfde geldt in enige mate voor tvOS en watchOS voor respectectievelijk Apple’s mediaspelers en smartwatches.
Linux-schepper Linus Torvalds heeft eind 2014 al felle kritiek op HFS+ geuit. Dit was naar aanleiding van een kritieke kwetsbaarheid die is ontdekt in het door Linus ontwikkelde developmentsysteem Git. Deze beveiligingskwestie betreft bestandssystemen die niet hoofdlettergevoelig zijn, zoals dus HFS+.
ZFS-flirt van Apple
Tussentijds heeft Apple een eerdere poging ondernomen om van zijn eigen Mac-bestandssysteem af te stappen. Het door Sun Microsystems ontwikkelde ZFS (Zettabyte File System) was toen het doel. Previews van OS X’ Leopard-release (versie 10.5) kreeg toen dit next-gen bestandssysteem ingebouwd, zij het nog als experimentele mogelijkheid naast HFS+ dat de standaard bleef.
De beoogde overstap voor Macs, servers voorop, heeft uiteindelijk geen doorgang gevonden. Apple heeft in 2009 de stekker uit zijn ZFS-port voor OS X getrokken. Een patentconflict tussen opslagleverancier NetApp en Sun (later overgenomen door Oracle) zou hier debet aan zijn. De Snow Leopard-release (versie 10.6) had geen spoor van ZFS meer aan boord. Uiteindelijk gaat het afstappen van het oude HFS+ nu toch nog gebeuren, zij het niet meteen met de komst van Sierra.
De eerste bèta van Sierra is in juni uitgebracht, kort na de toespraak op Apple’s developersconferentie WWDC waarin de nieuwe OS-versie is belicht. Die vroege proefversie was alleen toegankelijk voor ontwikkelaars, maar Apple heeft begin juli een publieke bèta release uitgebracht. De definitieve, afgeronde release voor eindgebruikers komt naar verwachting tegen het einde van dit jaar.
Experimenteel
Sierra is dan een gratis upgrade voor gebruikers van de huidige El Capitan-versie (OS X 10.11) mits hun Macs voldoen aan de iets opgehoogde systeemeisen. Apple legt de lat voor de aankomende nieuwe release namelijk net iets hoger, waardoor enkele oudere Mac-modellen (uit 2007, 2008 en 2009) buiten de boot vallen. De komst van Sierra betekent echter niet gelijk het debuut van APFS.
Het bestandssysteem is voorlopig nog experimenteel, (wat Apple een ‘Developer Preview’ noemt). Er valt nu bijvoorbeeld geen opstart-volume mee aan te maken, het is niet te gebruiken als volume voor Apple’s back-upfunctie Time Machine, en het valt niet te draaien op een Mac met Apple’s ssd/hdd-hybride Fusion Drive. Apple adviseert dan ook om APFS uit te proberen op een extern opslagvolume dat geen belangrijke data bevat.
Nog jaartje wachten
Een definitieve release van APFS staat gepland om in 2017 te gebeuren, aldus de Mac-maker in zijn documentatie over het nieuwe bestandssysteem. Daarin wordt ook gemeld dat APFS bijna alle features van het huidige Mac-bestandssysteem HFS+ krijgt. Het is nog niet duidelijk welke mogelijkheden niet meegaan naar de opvolger. Apple wil documentatie over het formaat van APFS-volumes pas vrijgeven wanneer het bestandssysteem zelf uitkomt.
