Volumi, contenitori, partizioni e altri “misteri” del file system APFS di Apple

APFS sostituisce Mac OS esteso (HFS+) come file system predefinito per le unità a stato solido (SSD) e gli altri dispositivi di archiviazione 100% flash. Aspetti tecnici e peculiarità dei “contenitori” APFS

La più importante novità di macOS 10.13 High Sierra è Apple File System (APFS): Cupertino ha spiegato che questo filesystem offre una architettura evoluta, in grado di fornire una base estendibile per supportare nuove funzioni e future tecnologie di archiviazione sul Mac e non solo. Macitynet ha parlato di APFS in diversi articoli, per un esame degli aspetti tecnici fondamentali rimandiamo a questo articolo.

APFS è compatibile con i più recenti dispositivi di archiviazione ad alta capacità e offre un nuovo livello di prestazioni, sicurezza e affidabilità. Tra i suoi vantaggi: la velocità istantanea con cui è possibile effettuare operazioni comuni come la copia sulla stessa unità o ottenere dettagli su file e directory, funzionalità che permettono di proteggere l’integrità dei dati in caso di interruzioni di corrente e crash di sistema, supporto a tecnologie di cifratura forte. Peculiarità di APFS è la possibilità di eseguire l’allocazione dello spazio su disco su richiesta; se necessario l’utente può gestire manualmente l’allocazione di un volume APFS.

APFS è stato concepito per i Mac dotati di unità di archiviazione flash. Quando si installa macOS High Sierra sull’unità SSD (Solid-State Drive) di un Mac, quell’unità viene automaticamente convertita in APFS. Apple ha fatto sapere che il supporto per i Mac con dischi rigidi (HDD) e Fusion Drive sarà disponibile in un aggiornamento futuro.
file system APFSL’allocazione su richiesta di APFS
Dal punto di vista tecnico il file system APFS esegue l’allocazione di spazio su disco su richiesta. Quando un singolo contenitore (partizione) APFS include più volumi, lo spazio libero del contenitore viene condiviso e può essere allocato a ciascun volume in base alle necessità. Poiché ogni volume utilizza solo una parte del contenitore, lo spazio disponibile è dato dalle dimensioni totali del contenitore meno le dimensioni di tutti i volumi nel contenitore.

Funzionalità del filesystem
Per usare il disco, dopo il partizionamento è necessaria la formattazione/inizializzazione, l’impostazione di quello che è chiamato file system (in parole semplici l’archivio che gestisce i file memorizzati sull’unità).

Ogni sistema operativo gestisce l’archiviazione dei file su disco in modo diverso o meglio, secondo il proprio file system. Se colleghiamo a un Mac un disco rigido o una unità SSD con file system Linux, questa non sarà letta (a meno di non usare utility specifiche) giacché il sistema di archiviazione utilizzato non è per default riconosciuto dal sistema. macOS gestisce vari formati (alcuni solo in lettura) come ad esempio HFS, HFS+, FAT, NTFS. Il filesystem definisce le modalità con le quali i file sono archiviati su dischi e unità Flash. Tra i servizi di cui si occupa il filesystem: la gestione di file e directory (cartelle), la creazione di file e cartelle, la navigazione tra le cartelle, la cancellazione e copia di file e directory.

Ogni partizione formattata correttamente viene visualizzata nel Finder come un “volume”, sul quale è possibile archiviare i file. Utility Disco consente, tra l’altro, di combinare più dischi rigidi in un set RAID in modo che funzionino come un unico disco.

Dischi e partizioni
Per “disco” si intende il disco rigido o una unità SSD/flash nella sua interezza. Per “volume” si intende una partizione creata sul disco. È possibile inizializzare in vari formati dischi e volumi (esempio: HFS+, APFS, FAT32, ecc.). L’inizializzazione di un volume elimina tutti i file contenuti in quel volume, ma non ha effetti su altri volumi.

Compatibilità APFS
I dispositivi formattati come APFS possono eseguire operazioni di lettura e scrittura sui dispositivi formattati come Mac OS esteso (HFS+). Sui dispositivi formattati come APFS possono eseguire operazioni di lettura e scrittura altri dispositivi formattati come APFS e dispositivi formattati come Mac OS esteso, (se usano macOS High Sierra). Un Mac con High Sierra può eseguire operazioni di lettura e scrittura su un dispositivo di archiviazione USB formattato come APFS, operazione in vece impossibile con un Mac con Sierra o versioni precedenti.

Contenitori APFS
Con APFS arriva il concetto di “container” o, in italiano, “contenitore”. Un container può includere uno più volumi APFS e ogni volume APFS può essere inizializzato in vari modi. I volumi APFS condividono spazio di archiviazione all’interno del contenitore. Le dimensioni opzionali di riserva garantiscono che tale quantità di spazio di archiviazione resti disponibile per il volume. Aggiungendo un volume APFS al contenitore è possibile indicare limiti opzionali delle dimensioni che stabiliscono lo spazio di archiviazione che il volume può allocare. Facendo click su “Opzioni dimensioni” è possibile indicare “Dimensioni riservate” (un valore facoltativo per garantire la quantità di spazio di archiviazione che deve restare disponibile sul volume) e “Dimensioni” (la quantità di spazio che il volume può allocare”).

Scoprire come è stato inizializzato un dispositivo di archiviazione
Per scoprire qual è il formato (file system) in uso in un dispositivo di archiviazione basta selezionare il dispositivo nel Finder, scegliere dal menu “File” la voce “Ottieni informazioni” (o, in alternativa, premere Comando-I) e verificare il formato mostrato nella finestra Ottieni informazioni.

Nuove opzioni in Utility Disco con High Sierra
Apple ha cambiato alcune funzionalità di Utility Disco, l’applicazione di serie con macOS che consente di gestire i dischi interni e i dispositivi di archiviazione esterni. Come sempre è possibile organizzare e gestire i dati dividendo il disco in sezioni chiamate partizioni. Il partizionamento consente di suddividere lo spazio di memorizzazione in più parti, ciascuna delle quali viste dal sistema operativo come se fossero unità indipendenti.

Contenitore APFS

Nella barra degli strumenti dell’applicazione Utility Disco integrata con macOS 10.13 High Sierra è presente la voce “Vista”. Da qui ora è possibile selezionare se visualizzare solo i volumi (opzione attiva per default) o tutti i dispositivi. Dal menu “Modifica” di Utility Disco è possibile richiamare le voci “Aggiungi volume APFS”, “Elimina volume APFS” e “Converti in APFS”. La prima opzione consente di aggiungere il volume APFS al contenitore.

Si possono usare unità RAID con Apple FIle System?
Sì, l’APFS non integra direttamente funzionalità software RAID ma i volumi inizializzati come APFS possono essere combinati con volumi Apple RAID e supportano Striping (RAID 0), Mirroring (RAID 1) e concatenazione (JBOD). I volumi formattati in APFS possono essere usati anche con unità Direct Attached Storage (dispositivi collegati direttamente a un server o a una workstation senza una rete a fare da tramite).