एप्पल फाइल सिस्टम

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Not to be confused with Apple File Service (AFS), the service implementing the Apple Filing Protocol (AFP).
Not to be confused with Andrew File System (AFS), the distributed file system.
APFS
Developer(s)Apple Inc.
Full nameApple File System
IntroducedMarch 27, 2017 (iOS), September 25, 2017 (macOS), with iOS 10.3, macOS 10.13
Partition identifier7C3457EF-0000-11AA-AA11-00306543ECAC (GPT)
Structures
Directory contentsB-tree[1]
Limits
Max. file size8 EiB (9,223,372,036,854,775,808 bytes)[2]
Max. number of files9,223,372,036,854,775,808[2]
Allowed characters in filenamesUnicode 9.0 encoded in UTF-8[3]
Features
Dates recordedaccess, attributes modified, contents modified, created
Date rangeJanuary 1, 1970 – July 21, 2554[1]
Date resolution1 ns[2]
File system permissionsUnix permissions, NFSv4 ACLs
Transparent compressionPartial (decmpfs)[4]
Transparent encryptionYes[5]
Copy-on-writeYes[3][5]
Other
Supported operating systemsmacOS, iPadOS, iOS, tvOS, watchOS

एप्पल फाइल प्रणाली (एपीएफएस) मालिकाना सॉफ़्टवेयर फ़ाइल प्रणाली है जिसे एप्पल Inc. द्वारा मैकओएस सिएरा (10.12.4) एवं पश्चात के संस्करण, iOS10.3 एवं पश्चात संस्करण tvOS 10.2 एवं[6] watchOS 3.2 एवं पश्चात का संस्करण,[7]एवं iPadOS के सभी संस्करण के लिए विकसित और तैनात किया गया है।[8][9] इसका लक्ष्य इन ऑपरेटिंग प्रणालियों पर एपीएफएस के पूर्ववर्ती, एचएफएस प्लस (जिसे मैक ओएस एक्सटेंडेड भी कहा जाता है) की आलोचनाओं को ठीक करना है। एपीएफएस को सॉलिड-स्टेट ड्राइव स्टोरेज के लिए अनुकूलित किया गया है एवं यह अन्य क्षमताओं के अतिरिक्त कूटलेखन, स्नैपशॉट एवं विस्तृत डेटा अखंडता का समर्थन करता है।[10][11]

इतिहास

एप्पल फाइल प्रणाली की घोषणा जून 2016 में एप्पल के एप्पल वर्ल्डवाइड डेवलपर्स कॉन्फ्रेंस (WWDC) में HFS+ के प्रतिस्थापन के रूप में की गई थी, जो 1998 से उपयोग में था।[10][11] एपीएफएस को 64-बिट iOS डिवाइसों के लिए 27 मार्च, 2017 को iOS 10.3 की रिलीज़ के साथ, एवं मैकओएस डिवाइसों के लिए 25 सितंबर, 2017 को मैकओएस 10.13 की रिलीज़ के साथ रिलीज़ किया गया था।[12][7]एप्पल ने सितंबर 2018 में एपीएफएस के लिए आंशिक विनिर्देश जारी किया जो अनएन्क्रिप्टेड, अन्य-फ़्यूज़न स्टोरेज डिवाइस पर एप्पल फ़ाइल प्रणाली तक केवल-पढ़ने के लिए पहुंच का समर्थन करता है। सॉफ़्टवेयर एन्क्रिप्शन के विनिर्देशन को पश्चात में प्रलेखित किया गया था।[13]

डिज़ाइन

फ़ाइल प्रणाली का उपयोग अपेक्षाकृत कम या बड़ी मात्रा में भंडारण वाले उपकरणों पर किया जा सकता है। यह 64-बिट इनोड संख्याओं का उपयोग करता है,[2]एवं अधिक सुरक्षित भंडारण की अनुमति देता है।[how?] एपीएफएस कोड, HFS+ कोड की तरह, बेहतर स्थान प्रबंधन एवं प्रदर्शन के लिए ट्रिम (कंप्यूटिंग) का उपयोग करता है। यह iOS एवं मैकओएस पर पढ़ने-लिखने की गति बढ़ा सकता है,[7] एपीएफएस द्वारा उपलब्ध डेटा की गणना करने के तरीके के कारण, साथ ही iOS उपकरणों पर स्थान भी।[14]

विभाजन योजना

एपीएफएस GUID विभाजन तालिका विभाजन योजना का उपयोग करता है। GPT योजना के अंतर्गत या अधिक एपीएफएस कंटेनर (विभाजन प्रकार GUID है) हैं 7C3457EF-0000-11AA-AA11-00306543ECAC). प्रत्येक कंटेनर के भीतर या अधिक एपीएफएस वॉल्यूम होते हैं, जो सभी कंटेनर के आवंटित स्थान को साझा करते हैं, एवं प्रत्येक वॉल्यूम में एपीएफएस वॉल्यूम भूमिकाएँ हो सकती हैं। मैकओएस कैटालिना (मैकओएस 10.15) ने एपीएफएस वॉल्यूम समूह पेश किया, जो वॉल्यूम के समूह हैं जिन्हें फाइंडर (सॉफ़्टवेयर) वॉल्यूम के रूप में प्रदर्शित करता है। एपीएफएस फर्मलिंक कठिन लिंक एवं प्रतीकात्मक लिंक एवं वॉल्यूम के बीच लिंक के बीच स्थित हैं।

मैकओएस कैटालिना में System वॉल्यूम भूमिका (आमतौर पर मैकिंटोश एचडी नाम दिया गया) केवल पढ़ने के लिए बन गई, एवं मैकओएस बिग सुर (मैकओएस 11) में यह हस्ताक्षरित प्रणाली वॉल्यूम (एसएसवी) बन गया एवं केवल वॉल्यूम स्नैपशॉट माउंट किए गए हैं। वह Data वॉल्यूम भूमिका (आमतौर पर इसका नाम मैकिंटोश एचडी - डेटा है) का उपयोग ओवरले या छाया के रूप में किया जाता है System वॉल्यूम, एवं दोनों System एवं Data वॉल्यूम समान वॉल्यूम समूह का हिस्सा हैं एवं फाइंडर में के रूप में दिखाए गए हैं।

क्लोन

क्लोन ऑपरेटिंग प्रणाली को अतिरिक्त संग्रहण स्थान घेरे बिना उसी वॉल्यूम पर कुशल फ़ाइल प्रतियां बनाने की अनुमति देते हैं। क्लोन फ़ाइल में परिवर्तन डेल्टा एन्कोडिंग के रूप में सहेजे जाते हैं, जिससे दस्तावेज़ संशोधन एवं प्रतियों के लिए आवश्यक संग्रहण स्थान कम हो जाता है।[9]हालाँकि, ही फ़ाइल की दो प्रतियों को दूसरे के क्लोन के रूप में चिह्नित करने या अन्य प्रकार के डेटा डिडुप्लीकेशन के लिए कोई इंटरफ़ेस नहीं है।

स्नैपशॉट

एपीएफएस वॉल्यूम फ़ाइल प्रणाली का पॉइंट-इन-टाइम, रीड-ओनली इंस्टेंस बनाने के लिए स्नैपशॉट (कंप्यूटर स्टोरेज) का समर्थन करता है।[9]

एन्क्रिप्शन

एप्पल फ़ाइल प्रणाली मूल रूप से डिस्क एन्क्रिप्शन का समर्थन करता है,[2]एवं निम्नलिखित विकल्पों के साथ फ़ाइल एन्क्रिप्शन:

  • कोई एन्क्रिप्शन नहीं
  • कुंजी (क्रिप्टोग्राफी)|ल-कुंजी एन्क्रिप्शन
  • बहु-कुंजी एन्क्रिप्शन, जहां प्रत्येक फ़ाइल को अलग कुंजी के साथ एन्क्रिप्ट किया जाता है, एवं मेटा डेटा को अलग कुंजी के साथ एन्क्रिप्ट किया जाता है।[9]

फ़ाइलों की अधिकतम संख्या में वृद्धि

एपीएफएस 64-बिट इनोड संख्याओं का समर्थन करता है, 9 क्विंटिलियन से अधिक फ़ाइलों का समर्थन करता है (263) ल खंड पर।[2][5]

डेटा अखंडता

एप्पल फ़ाइल प्रणाली मेटाडेटा के लिए डेटा अखंडता सुनिश्चित करने के लिए अंततः, का उपयोग करता है।[15]

दुर्घटना सुरक्षा

एप्पल फ़ाइल प्रणाली को क्रैश (कंप्यूटिंग)#ऑपरेटिंग प्रणाली क्रैश के कारण होने वाले मेटाडेटा भ्रष्टाचार से बचने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मौजूदा मेटाडेटा रिकॉर्ड को ओवरराइट करने के बजाय, यह पूरी तरह से नए रिकॉर्ड लिखता है, नए को इंगित करता है एवं फिर पुराने को जारी करता है, दृष्टिकोण जिसे कॉपी-ऑन-राइट#कंप्यूटर स्टोरेज में रीडायरेक्ट-ऑन-राइट के रूप में जाना जाता है। यह अद्यतन के दौरान होने वाले क्रैश के कारण आंशिक पुराने एवं आंशिक नए डेटा वाले दूषित रिकॉर्ड से बचाता है। यह परिवर्तन को दो बार लिखने से भी बचाता है, जैसा कि HFS+ जर्नल फ़ाइल प्रणाली के साथ होता है, जहाँ परिवर्तन पहले जर्नल में एवं फिर कैटलॉग फ़ाइल में लिखे जाते हैं।[15]

संपीड़न

एपीएफएस Deflate (Zlib), LZVN (libFastCompression), एवं LZFSE का उपयोग करके व्यक्तिगत फ़ाइलों पर पारदर्शी संपीड़न का समर्थन करता है। ये तीनों LZ77 एवं LZ78|लेम्पेल-ज़िव-प्रकार के एल्गोरिदम हैं। यह सुविधा HFS+ से विरासत में मिली है, एवं संसाधन फोर्क्स या विस्तारित विशेषताओं का उपयोग करके समान एप्पलFSCompression / decmpfs प्रणाली के साथ कार्यान्वित की जाती है। HFS+ की तरह, उन उपकरणों के लिए पारदर्शिता टूट गई है जो decmpfs-लिपटे रूटीन का उपयोग नहीं करते हैं।[16]

अंतरिक्ष साझाकरण

एपीएफएस ही कंटेनर में ाधिक लॉजिकल ड्राइव (वॉल्यूम (कंप्यूटिंग) के रूप में संदर्भित) रखने की क्षमता जोड़ता है जहां उस कंटेनर (ब्लॉक डिवाइस) में सभी वॉल्यूम के लिए खाली स्थान उपलब्ध है।[17]

सीमाएँ

जबकि एपीएफएस में अपने पूर्ववर्ती, HFS+ की तुलना में कई सुधार शामिल हैं, कई सीमाएँ नोट की गई हैं।

उपयोगकर्ता डेटा के लिए सीमित अखंडता जांच

एपीएफएस उपयोगकर्ता डेटा के लिए चेकसम प्रदान नहीं करता है।[18] यह बाइट-एड्रेसेबल अन्य-वाष्पशील रैंडम-्सेस मेमोरी का भी लाभ नहीं उठाता है।[19][20]

हार्ड डिस्क ड्राइव पर प्रदर्शन

फ़ाइलों की गणना, एवं सामान्य रूप से किसी भी इनोड मेटाडेटा, एपीएफएस पर बहुत धीमी होती है जब यह हार्ड डिस्क ड्राइव पर स्थित होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि मेटाडेटा को HFS+ की तरह निश्चित स्थान पर संग्रहीत करने के बजाय, एपीएफएस उन्हें वास्तविक फ़ाइल डेटा के साथ संग्रहीत करता है। मेटाडेटा के इस विखंडन का मतलब है कि फ़ाइलों को सूचीबद्ध करते समय अधिक खोज समय लगाया जाता है, जो एसएसडी के लिए स्वीकार्य है लेकिन एचडीडी के लिए नहीं।[21]

मैकओएस 11 से पहले टाइम मशीन के साथ संगतता

HFS+ के विपरीत, एपीएफएस निर्देशिकाओं के लिए हार्ड लिंक का समर्थन नहीं करता है।[3][22] चूँकि Mac OS[23][22]इस सीमा को मैकओएस बिग सुर में शुरू करके दूर किया गया था, जिसमें एपीएफएस अब नए टाइम मशीन बैकअप के लिए डिफ़ॉल्ट फ़ाइल प्रणाली है (मौजूदा HFS प्लस|HFS+-स्वरूपित बैकअप ड्राइव भी अभी भी समर्थित हैं)।[24] मैकओएस बिग सुर द्वारा एपीएफएस-स्वरूपित ड्राइव के साथ टाइम मशीन का कार्यान्वयन HFS+-स्वरूपित बैकअप ड्राइव की तुलना में तेज़, अधिक कॉम्पैक्ट एवं अधिक विश्वसनीय बैकअप सक्षम बनाता है।[25][26]

सुरक्षा मुद्दे

  • मार्च 2018 में, हाई सिएरा में एपीएफएस ड्राइवर में बग पाया गया जिसके कारण डिस्क एन्क्रिप्शन पासवर्ड प्लेनटेक्स्ट में लॉग इन हो जाता है।[27]
  • जनवरी 2021 में, iOS <14.4, मैकओएस <11.2, watchOS <7.3, एवं tvOS <14.4 में एपीएफएस ड्राइवर में बग पाया गया जो स्थानीय उपयोगकर्ता को उनकी अनुमतियों की परवाह किए बिना मनमानी फ़ाइलों को पढ़ने की अनुमति देता था।[28][29][30][31]

समर्थन

मैकओएस

एपीएफएस का प्रायोगिक संस्करण, कुछ सीमाओं के साथ, मैकओएस Sierra 10.12.4 में प्रदान किया गया है। यह कमांड लाइन के माध्यम से उपलब्ध है diskutil उपयोगिता। इन सीमाओं के बीच, यह यूनिकोड सामान्यीकरण नहीं करता है जबकि HFS+ करता है,[32] जिससे अंग्रेजी के अतिरिक्त अन्य भाषाओं में समस्याएँ पैदा हुईं।[33] एपीएफएस के सिएरा संस्करण के साथ स्वरूपित ड्राइव मैकओएस या एपीएफएस के पश्चात के संस्करणों के साथ भी संगत नहीं हो सकती हैं, एवं एपीएफएस के सिएरा संस्करण का उपयोग टाइम मशीन (मैकओएस), फाइलवॉल्ट वॉल्यूम या फ्यूजन ड्राइव के साथ नहीं किया जा सकता है।[34] चूँकि मैकओएस हाई सिएरा | मैकओएस 10.13 हाई सिएरा, फ्लैश स्टोरेज वाले सभी डिवाइस स्वचालित रूप से एपीएफएस में परिवर्तित हो जाते हैं।[35] मैकओएस Mojave के रूप में | मैकओएस 10.14 Mojave, फ़्यूज़न ड्राइव एवं हार्ड डिस्क ड्राइव को भी इंस्टॉलेशन पर अपग्रेड किया जाता है।[36] अपग्रेड करने के लिए प्राथमिक उपयोगकर्ता इंटरफ़ेस इस रूपांतरण से बाहर निकलने का विकल्प प्रस्तुत नहीं करता है, एवं एपीएफएस के हाई सिएरा संस्करण के साथ स्वरूपित डिवाइस मैकओएस के पिछले संस्करणों में पढ़ने योग्य नहीं होंगे।[35]उपयोगकर्ता इंस्टॉलर का उपयोग करके एपीएफएस रूपांतरण को अक्षम कर सकते हैं startosinstall कमांड लाइन एवं पासिंग पर उपयोगिता --convertto एपीएफएस NO.[37] मैकओएस Big Sur 11.2.1 के अनुसार FileVault वॉल्यूम को एपीएफएस में परिवर्तित नहीं किया गया है। इसके बजाय मैकओएस बाहरी फ़ाइलवॉल्ट ड्राइव को Mac OS ्सटेंडेड (जर्नलेड) के साथ स्वरूपित CoreStorage लॉजिकल वॉल्यूम के रूप में प्रारूपित करता है। FileVault ड्राइव को वैकल्पिक रूप से एन्क्रिप्ट किया जा सकता है।[citation needed]

आईओएस, टीवीओएस, एवं वॉचओएस

iOS 10|iOS 10.3, tvOS|tvOS 10.2, एवं watchOS|watchOS 3.2 संगत उपकरणों पर मौजूदा HFS प्लस फ़ाइल प्रणाली को एपीएफएस में परिवर्तित करते हैं।[12][7][38]

तृतीय-पक्ष उपयोगिताएँ

आज के मैक में एपीएफएस वॉल्यूम की सर्वव्यापकता एवं प्रारूप की 2016 की शुरूआत के बावजूद, ऐप्पल द्वारा संपूर्ण दस्तावेज जारी करने में देरी के कारण, तृतीय-पक्ष मरम्मत उपयोगिताओं के पास एपीएफएस वॉल्यूम का समर्थन करने में उल्लेखनीय सीमाएं हैं। डिस्कवॉरियर के निर्माता अलसॉफ्ट के अनुसार, ऐप्पल के 2018 में आंशिक एपीएफएस प्रारूप दस्तावेज़ जारी करने से डिस्कवॉरियर के संस्करण के निर्माण में देरी हुई है जो सुरक्षित रूप से एपीएफएस डिस्क का पुनर्निर्माण कर सकता है।[39] माइक्रोमैट के टेकटूल एवं प्रोसॉफ्ट के ड्राइव जीनियस सहित प्रतिस्पर्धी उत्पादों से भी एपीएफएस समर्थन बढ़ने की उम्मीद है।

पैरागॉन सॉफ्टवेयर ग्रुप ने 4-क्लॉज बीएसडी लाइसेंस के तहत सॉफ्टवेयर डेवलपमेंट किट प्रकाशित की है जो एपीएफएस ड्राइव की रीड-ओनली ्सेस का समर्थन करता है।[40] जोआचिम मेट्ज़ द्वारा स्वतंत्र रीड-ओनली खुला स्त्रोत कार्यान्वयन, libfs एपीएफएस, जीएनयू लेसर जनरल पब्लिक लाइसेंस v3 के तहत जारी किया गया है। इसे डेबियन, फेडोरा लिनक्स, रॉकी लिनक्स, रेड हैट एंटरप्राइज लिनक्स एवं उबंटू सॉफ्टवेयर रिपॉजिटरी में पैक किया गया है।[41][42][43] दोनों कमांड-लाइन टूल हैं जो सामान्य फ़ाइल प्रणाली ड्राइवर इंटरफ़ेस को उजागर नहीं करते हैं। लिनक्स के लिए यूजरस्पेस (FUSE) ड्राइवर में फाइलप्रणाली है जिसे एपीएफ-फ्यूज कहा जाता है, जिसमें केवल-पढ़ने के लिए पहुंच होती है।[44] लिनक्स के लिए एपीएफएस परियोजना एपीएफएस समर्थन को लिनक्स कर्नेल में ीकृत करने के लिए काम कर रही है।[45]

यह भी देखें

संदर्भ

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बाहरी संबंध

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