2012.gadā Apple iepazīstināja ar Fusion Drive tehnoloģiju — risinājumu, kas apvienoja divus fiziskus diskus vienā loģiskā veselumā. Ideja bija vienkārša. SSD ir ātrs, bet dārgs un mazas ietilpības. HDD ir lēns, bet lēts un ietilpīgs. Kāpēc neapvienot abus?
Ieguvums - operētājsistēma, lietotnes un dokumenti, ar kuriem strādājat ikdienā, automātiski nonāk SSD, savukārt reti izmantoti foto arhīvi, video vai rezerves kopijas lielākoties paliek HDD. Šī optimizācija notiek automātiski, bez lietotāja iesaistes.
HFS+ un APFS – divas paaudzes
Fusion Drive pastāvēja divās tehnoloģiskās paaudzēs:
- Core Storage + HFS+
- APFS Fusion
Pirmās paaudzes Fusion Drive izmantoja Core Storage, kas darbojās kā loģisko apjomu pārvaldības (Logical Volume Manager – LVM) slānis virs HFS+ failu sistēmas. Tā tika ieviesta operētājsistēmā Mac OS X Lion (10.7) un darbojās kā starpslānis starp fiziskajiem diskiem un failu sistēmu, ļaujot vairākus fiziskus diskus vai nodalījumus apvienot vienā loģiskā apjomā. Core Storage pārvaldīja datu migrāciju starp abiem datu nesējiem. Migrācija notiek aptuveni 128KB blokos un to pilnībā pārvalda operētājsistēma.
Sākot ar macOS High Sierra (10.13) Apple lielākoties aizstāja Core Storage ar APFS, kas ieviesa jaunu konteineru un apjomu pārvaldības modeli. Šajā modelī Core Storage vairs netiek izmantots – APFS pats pārvalda vairākas fiziskās krātuves ierīces.
Abi diski (SSD un HDD) joprojām ir atsevišķas GPT ierīces ar savām nodalījumu tabulām, taču katrs satur APFS fizisko krātuvi (Physical Store). Abas fiziskās krātuves tiek sasaistītas vienā APFS konteinerā, kuru macOS prezentē kā vienu loģisku disku (synthesized disk). Tas notiek ar APFS metadatu un UUID identifikatoru palīdzību.
APFS Fusion gadījumā sistēma papildus optimizē arī metadatu izvietojumu. Failu sistēmas metadati un bieži izmantotie dati prioritāri tiek glabāti SSD, kas paātrina direktoriju pārlūkošanu, Spotlight indeksēšanu un failu atvēršanu.
Metadatu sadalījums – kāpēc abi diski ir vienādi svarīgi
APFS Fusion konfigurācijā lielākā daļa failu sistēmas metadatu atrodas SSD slānī. Tas ietver objektu kartes (Object Maps), B-kokus, katalogus un citus failu sistēmas indeksus. Tas nenozīmē, ka visi metadati vienmēr atrodas SSD. APFS tos replicē un organizē pēc saviem algoritmiem, tomēr praksē SSD satur kritiski svarīgu metadatu daļu. Rezultātā SSD nav tikai "ātrā kešatmiņa". Tas glabā būtisku failu sistēmas struktūras informāciju, bez kuras bieži vien nav iespējams rekonstruēt pilnu loģisko failu sistēmu.
Labs salīdzinājums ir grāmatas satura rādītājs - ja tas pazūd, pati grāmata vēl eksistē, taču atrast konkrētu nodaļu kļūst ļoti sarežģīti. Ja viens no Fusion Drive diskiem pilnībā atteicies, pilnīga failu sistēmas rekonstrukcija bieži vien nav iespējama.
Praksē datu atjaunošanas laboratorijas dažkārt spēj atgūt ievērojamu datu apjomu arī tad, ja viens disks ir daļēji bojāts, taču tas prasa specializētus rīkus un bieži vien laikietilpīgu darbu ar APFS metadatiem.
Praktiskie ieteikumi
Ja remontējat iMac ar Fusion Drive:
- Vienmēr marķējiet SSD un HDD kā vienu pāri.
- Glabājiet abus diskus kopā.
- Ja tiek nomainīts viens disks, arī vecais pāra disks jāsaglabā.
Ja nododat datoru servisā, pajautājiet - Vai abi oriģinālie diski tiks saglabāti un atdoti atpakaļ?
Ja veicat datu atjaunošanu, noskaidrojiet:
- vai dators bija aprīkots ar Fusion Drive;
- vai ir pieejami abi diski;
- vai tie nav sajaukti ar cita datora diskiem.
Kā identificēt Fusion Drive
Terminālī:
diskutil listVecākās HFS+ konfigurācijās būs redzams:
Apple_CoreStorageSavukārt APFS Fusion konfigurācijās būs redzams:
APFS Container Scheme - SynthesizedPapildu informāciju sniedz:
diskutil apfs listTas parāda abus Physical Store diskus un to piederību vienam APFS konteineram.
Datu atjaunošana
Ja pieejami abi diski, tipiskais process ir:
- izveidot pilnas abu disku kopijas (images),
- montēt kopijas tikai lasīšanas režīmā,
- rekonstruēt Fusion konteineru no abiem datu nesējiem, montējot kā RAID,
- kopēt datus uz citu datu nesēju.
Kopsavilkums
Fusion Drive ir elegants kompromiss starp SSD veiktspēju un HDD ietilpību. Lietotājam tas izskatās kā viens disks, taču patiesībā tā ir viena loģiska krātuve, kas sastāv no divām fiziskām ierīcēm.
Tieši tāpēc remonta un datu atjaunošanas laikā SSD un HDD vienmēr jāuztver kā viens nedalāms pāris. Abu disku saglabāšana kopā būtiski palielina iespēju veiksmīgi atjaunot datus pat tad, ja viena no ierīcēm vēlāk sabojājas.
Resursi: