APFS: Was ihr zum neuen Dateisystem auf iOS 10.3 wissen müsst

Im April wird iOS 10.3 vermutlich an alle Nutzer ausgeteilt. Unter der Haube ist das Update jedoch größer, als der Name erwarten lässt. Denn mit der iOS-Version 10.3 führt Cupertino erstmals sein neues Apple File System (APFS) ein, das die Performance, Stabilität und Sicherheit eures Systems verbessern soll.

APFS in Zukunft auf allen Systemen

Apple File System (APFS) ist der universelle Nachfolger von Apples fast 20 Jahre altem Hierarchial File System Plus (HFS+), welches seinerseits der Nachfolger des über 30 Jahre alten HFS ist und von dem es verschiedene Versionen für verschiedene Anwendungsbereiche gab. APFS soll in Zukunft die Dateiverwaltung auf allen Systemen übernehmen: Von watchOS auf den verhältnismäßig schwach ausgestatteten Apple Watches über tvOS auf den Apple TVs, iOS auf iPods, iPhones und iPads bis hin zu macOS auf den rechenstarken Macs. Das Dateisystem wurde auf Apples Entwicklerkonferenz WWDC im Juni 2016 vorgestellt und soll bereits mit iOS 10.3 zum ersten Mal den Weg auf eure Geräte finden. Inzwischen wird die siebte Betaversion von iOS 10.3 von Entwicklern auf der ganzen Welt getestet. APFS ist im Gegensatz zu seinem Vorgänger aus dem Zeitalter der Floppy-Laufwerke auf die Verwendung mit Flash-Speichern wie SSDs spezialisiert uns soll die Performance, Stabilität und Sicherheit eures Systems verbessern. Dazu wurden zahlreiche neue Funktionen entwickelt.

Verfügbarer Speicher lässt sich besser Nutzen

Ein APFS-formatiertes Speichermedium enthält einen APFS-Container, in der kompletten Größe des Speichermediums. Dieser Container kann mehrere Partitionen (engl.: Volumes) beherbergen (engl.: to contain). „Space Sharing“ erlaubt dabei mehreren logischen Laufwerken (Partitionen), den Speicherplatz des physischen Datenträgers, also des APFS-Containers, gemeinsam in vollem Umfang zu nutzen. So können sich zwei Mac-Systeme auf zwei Partitionen den Speicherplatz frei teilen. Ein sogenannter „Extensible Block Allocator“ ermöglicht es, die Größe der Partitionen variabel anzupassen: Sind auf einem APFS-formatierten Medium mit einer Kapazität von 100 GB beispielsweise zwei Partitionen angelegt, die zu 10 und 20 GB gefüllt sind, so wird für beide Laufwerke der komplette Rest-Speicherplatz von 70 GB als verfügbarer Speicher angegeben. APFS-Laufwerke können ihre Größe entsprechend dynamisch anpassen, ohne formatiert werden zu müssen. Dank „Fast Directory Sizing“ wird der Speicherverbrauch schneller berechnet und stets aktuell gehalten.

Unter APFS lassen sich außerdem sofort verfügbare Datei-Klone erstellen. Dabei wird nur ein Verzeichniseintrag kopiert, sodass die Klone keinen zusätzlichen Speicherplatz beanspruchen. Erfolgen Änderungen an einem Klon, werden auch nur die geänderten Blöcke auf das Laufwerk geschrieben. Damit, und durch Unterstützung sogenannter Sparse-Dateien, spart APFS viel wertvollen Speicherplatz bei Dateien, von denen mehrere Versionen existieren, aber auch Prozessorleistung, die normalerweise beim Kopieren beansprucht wird. Als 64-Bit-Dateisystem unterstützt APFS nun bis zu 9 Quintillionen Dateien pro Partition.

Noch sicherer verschlüsselt

APFS unterstützt neben der Verschlüsselung des vollständigen Volumens durch einen einzelnen Schlüssel auch die Verschlüsselung einzelner Dateien sowie als erstes Dateisystem weltweit auch die separate Verschlüsselung einzelner Datei-Teile wie sensibler Metadaten mit mehreren Schlüsseln. Im Gegensatz zur Verschlüsselung der kompletten Partition, wie bei File Vault, können Dateien einzeln entschlüsselt werden. Damit wird gewährleistet, dass die Nutzer-Dateien selbst mit Zugang zum Geräteschlüssel nicht entschlüsselt und ausspioniert werden können. Eine zusätzliche Verschlüsselung wird mit APFS überflüssig. Je nach Hardware nutzt AFPS AES-XTS oder AES-CBC zur Verschlüsselung.

Eine Technik namens „Atomic Safe-Save“ sorgt außerdem für die Sicherheit eurer Dateien, indem eine Operation wie das Speichern einer Datei entweder vollständig oder gar nicht durchgeführt wird. Das beugt beispielsweise Datenverlust bei einem Systemcrash oder Stromausfall vor.

Schnappschüsse und weitere Features

Mit Schnappschüssen lassen sich ausschließlich lesbare Abbilder des Dateisystems erstellen. Dies ermöglicht eine effiziente Datensicherung sowie das Zurücksetzen von Änderungen auf einen bestimmten Zeitpunkt, wie man es beispielsweise von den Wiederherstellungspunkten unter Windows kennt.

Als modernes Dateisystem der Zukunft bietet APFS auch Zeitstempel auf Nanosekundenbasis, statt wie bisher nur aus Sekundenbasis. Für optimale SSD-Leistung ist TRIM jetzt außerdem direkt integriert.

Was gilt es zu beachten?

Die Reaktionen des bisherigen Tester (wie uns) sind überwiegend positiv. Der Umstieg erfolgt automatisch, weshalb das Update auf iOS 10.3 länger dauern kann, als gewöhnlich. Obwohl Apple eine reibungslose Migration verspricht (was bei uns bisher auch der Fall war), raten wir dennoch dazu, vorher ein verschlüsseltes Backup über iTunes anzulegen.

Kritik gibt es hauptsächlich zum späteren Einsatz im Mac. Die zukunftsweisende Technologie bietet keine Abwärtskompatibilität. So wird APFS von macOS 10.12 zwar bereits unterstützt, APFS-Laufwerke können von einem Mac mit OS X 10.11 aber nicht erkannt werden. Das könnte im Alltag für Kompatibilitätsprobleme sorgen. Auch Apples ähnlich klingendes Netzwerkprotokoll, das Apple File Protocol (AFP) wird mit APFS nicht mehr unterstützt. Stattdessen kommt SMB zum Einsatz. Das speziell für Apple-Produkte entwickelte Dateisystem ist außerdem nicht für den Einsatz in Servern ausgelegt. Bis APFS auf den Mac kommt, werden aber vermutlich noch einige Monate vergehen. So kann APFS bisher nur unter iOS als Systemlaufwerk verwendet werden und unterstützt bislang weder Fusion Drives, noch Case Sensitivity, die Verschlüsselung mit FileVault oder Time-Machine-Backups. Bei Erscheinen der finalen Version will Apple ein Tool vorstellen, welches das komplette Medium in das neue Format umwandelt. Die „Rückumwandlung“ in HFS+ ist dann aber anscheinend nur durch eine Neuformatierung und unter Verlust aller Daten möglich.

Für alle Interessierten ist hier noch Apples mehr als halbstündige Präsentation von APFS von der WWDC 2016:

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Marcel Gust
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34 Kommentare zu dem Artikel "APFS: Was ihr zum neuen Dateisystem auf iOS 10.3 wissen müsst"

  1. lukas weißalles 22. März 2017 um 14:00 Uhr ·
    dann läuft mein iPhone 5 wie ein 7plus
    iLike 18
    • Devil97 22. März 2017 um 15:39 Uhr ·
      Das 7 was es auch schneller ?
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      • Rumgehackt 22. März 2017 um 17:36 Uhr ·
        Und das 8 was soll schneller als das sein wenn es das macht. ??
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  2. Frank 22. März 2017 um 14:01 Uhr ·
    kann schon jemand sagen ob die ifunbox (mac) mit der aktuellen Beta läuft, z.B. den nplayer damit füttern?
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    • maxxxxxx 22. März 2017 um 14:12 Uhr ·
      Du kannst auch mit iTunes Dateifreigabe machen um nPlayer zu füttern, dies geht immer. Falls mit ifunbox nicht funktioniert.
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    • Rumgehackt 23. März 2017 um 08:15 Uhr ·
      Du solltst aufhören in meinen Namen zu schreiben das habe ich dir schon einmal gesagt. Such dir einen anderen Namen ich habe mich mit den Namen wie bereits schon des Öfteren erwähnt hier registriert. Immer diese Kinder, die nichts zu tun haben. Geh in Wald Blätter sammeln.
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      • Rumgehackt 23. März 2017 um 11:45 Uhr ·
        Weil du so jammerst nenne ich mich jetzt auch so!
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      • Rumgehackt 23. März 2017 um 21:42 Uhr ·
        Ich nenn mich auch so :D
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  3. yoyo 22. März 2017 um 14:02 Uhr ·
    wird es problematisch mit anwendungen wie z.b. ifun box?
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  4. X11 22. März 2017 um 14:18 Uhr ·
    Endlich wird man dann Snapshots anlegen können… das dürfte die Datensicherung erheblich vereinfachen.
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    • Halb&Halb 22. März 2017 um 18:11 Uhr ·
      Soll heißen, das die stundenlange Time-Machine-Backups dann entfallen und diese Art von Sicherung binnen von Sekunden erledigt ist? Sowie das ‚wiederherstellen‘?? Verstehe ich das so richtig?
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      • Marcel Gust 23. März 2017 um 14:00 Uhr ·
        An der Sicherung auf einem externen Medium führt kein Weg vorbei.
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      • Apple Tom 23. März 2017 um 18:19 Uhr ·
        Ein Snapshot ist kein Backup !!
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  5. axel 22. März 2017 um 14:28 Uhr ·
    Was ist mit dem CopyTrans Manager ?
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  6. DanUS610 22. März 2017 um 14:42 Uhr ·
    Da blickt doch keiner durch ?
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  7. hasdf 22. März 2017 um 15:31 Uhr ·
    Aber dateiklone also harklinks gehen doch schon mit HFS+
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  8. Anonym 22. März 2017 um 16:20 Uhr ·
    Was bringt es einem noch „Sicherer“ wenn eh alles der NSA mitgeteilt wird ?
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    • Septimus 22. März 2017 um 18:01 Uhr ·
      Das die NSA und der BND nun noch sicherer sein kann, das nur sie unsere Daten bekommen!
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  9. moeNES 22. März 2017 um 17:28 Uhr ·
    Es interessiert den Anwender, an den die Seite hier sich richtet, herzlich wenig.
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    • Zero-Day 23. März 2017 um 04:09 Uhr ·
      Danke, dass du die Meinung aller Leser kennst ?
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    • aledjones 24. März 2017 um 20:14 Uhr ·
      Ich bin ehrlich ganz froh mal wieder einen technisch detaillierten Beitrag hier zu lesen. Denn: da Apfelpage eben auf Anwender abzielt, wird der ganze Krempel kurz und bündig zusammengefasst. So muss ich mir nicht die Spezifikationen und Talks ansehen, ohne im Ansatz zu wissen, was Phase ist. Das geht dann viel einfacher. Und ganz ehrlich: Anwender, die vom Hintergrund von Software nichts wissen wollen, haben eigentlich keine Berechtigung, ein modernes Betriebssystem zu nutzen. –TL;DR Bevormunde uns nicht.
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  10. zweiundviezig 22. März 2017 um 17:36 Uhr ·
    Sehr guter Artikel, vielen Dank!
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  11. Daniel 22. März 2017 um 17:55 Uhr ·
    Wenn APFS nicht unter Mac OS 10.11 (und darunter) erkannt wird, kann ich dann kein iTunes Backup von meinem iPhone machen, wenn das iPhon bereits unter APFS läuft?
    iLike 2
    • Nighty 22. März 2017 um 18:23 Uhr ·
      Doch kannst du. Das Backup hat damit nicht zu tun. Unter Windows kannst du ja auch ein Backup machen.
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  12. BlackEagle 22. März 2017 um 18:52 Uhr ·
    Wird das neue System besser mit Windows zusammenarbeiten ?! Sonst wäre nicht wirklich eine Weiterentwicklung! Desweiteren wäre es schön wenn man leichter Datein kopieren und einfügen könnte. Dateisystem!
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    • nighty 23. März 2017 um 08:29 Uhr ·
      Was stört dich am aktuellen System? Welche Daten möchtest du mit Windows tauschen? Das neue Dateisystem ist eben nur ein Dateisystem und kein OS. Wenn du die mobilen Geräte ala iPhone meinst und Daten hin und her kopieren möchtest wie auf einen USB Stick, das wird es nicht geben. Dafür müssen weiterhin iTunes oder externe Apps genutzt werden.
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  13. waldi-68 22. März 2017 um 19:47 Uhr ·
    was geschieht eigentlich mit den alten iPods werden die das neue format übernehmen? weiss da jemand bescheid?
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    • nighty 23. März 2017 um 08:31 Uhr ·
      Nur Geräte ab iOS 10.3 werden das neue Dateisystem bekommen. Ältere iPods/iPhones/iPads bekommen das Dateisystem nicht.
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    • Apple Tom 23. März 2017 um 18:23 Uhr ·
      Bedeutet also das ich später mein iPod Classic ausm Fenster werfen kann ?? Weil es am Mac dann nicht mehr erkannt wird ?? Sauber
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      • aledjones 24. März 2017 um 20:18 Uhr ·
        Das wiederum wird klappen, da ja der Mac auf einem neuen System weiterarbeitet, aber auch ältere Dateisysteme einlesen kann. Nur umgekehrt klappt das nicht. Ein älterer Mac könnte keine auf AFPS formatierte Festplatte einlesen.
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  14. Wolfgang D. 23. März 2017 um 10:36 Uhr ·
    Nicht für Server geeignet? Da sieht man die Marschrichtung, der Nutzer soll noch besser eingesperrt und kontrolliert werden. Aber macht nichts, auf meinem ollen MacMini läuft seit diesem Jahr Windows 10 64bit als Standard, weil Apple den ja nicht mehr mit Updates versorgen will.
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  15. Apple Tom 23. März 2017 um 18:24 Uhr ·
    Apfs mag ja für die iOS Geräte top sein aber als Mac OS gibt es viel zu viel Kompromisse die man eingehen muss… das kann man einfach nicht machen… oder es gibt spezielle Software für abwärtskompatibeliltät.
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  16. RedBull 23. März 2017 um 18:28 Uhr ·
    klingt gut , ist aber auch ein großer Schritt. Aus meiner Erfahrung raus lasse ich anderen erstmal den Vortritt bevor ich mein Phone schrotte ?
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  17. Rumgehackt 28. März 2017 um 21:50 Uhr ·
    Wer benutzt hier meinen Namen? ????
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