Chapter 6: מערכת הקבצים והאחסון (APFS Internals) - Asset D (Hands-on Lab)¶

הערת מדריך: מעבדה זו מתמקדת בעבודה מעשית עם APFS (Apple File System). התלמידים יחקרו את המבנה הפנימי של Containers וכרכים (Volumes) על גבי המערכת הראשית, ולאחר מכן ישתמשו בכונן USB חיצוני כדי לתרגל מחיקה, פירמוט, ויצירה וניהול של Volumes בעזרת הממשק הגרפי (כלי הדיסקים) בביטחה מוחלטת.

תרחיש התרגול¶

כאנשי תמיכה בארגון, אתם נדרשים לנתח את מצב האחסון במחשבי משתמשים, להכין כוננים חיצוניים לעבודה שוטפת, לפצל Containers קיימות לצרכים ספציפיים (לדוגמה, יצירת Volume נפרד עבור פרויקט מדיה עם הגבלת מקום), ולהבין לעומק כיצד מנוהל מקום פנוי דינמי ב-APFS. כמו כן, עליכם להוכיח את ההפרדה הארכיטקטונית של macOS באמצעות צפייה ב-SSV (Signed System Volume).

דרישות קדם¶

מחשב מק מותקן עם macOS 26 (Tahoe).
משתמש בעל הרשאות מנהל (Local Admin).
כונן USB חיצוני (DOK או כונן SSD נייד) המחובר למחשב. (שימו לב: כל המידע עליו יימחק!).

חלק 1: תצפית והבנת ה-SSV (Signed System Volume)¶

מטרה: בחינת מבנה ה-Container הראשי של המק והבנת החלוקה בין כונן מערכת ההפעלה הנעול לכונן הנתונים של המשתמש.

שלבי ביצוע:

פתחו את אפליקציית Disk Utility (מתוך Applications/Utilities/).
בתפריט העליון של התוכנה, לחצו על View ובחרו באפשרות Show All Devices (כדי לראות מעבר לרמת הכוננים הלוגיים).
התבוננו בהיררכיה המופיעה בסרגל הצד (Sidebar):
בשורש, מצאו את כונן החומרה הפיזי הראשי (לרוב יקרא APPLE SSD).
תחתיו, אתרו את מכולת ה-APFS הראשית (לדוגמה, Container disk3).
בתוך ה-Container, שימו לב לקבוצת ה-Volumes (Volume Group) שנקראת לרוב Macintosh HD.
בחרו בכונן הנושא את השם Macintosh HD (זהו ה-SSV).
בחלון המידע הראשי, חפשו את שורת ה-Mount Point. ודאו שהוא מצביע על שורש המערכת: /.
חפשו את ציון סוג הכונן, ושימו לב שהוא מוגדר כקריאה-בלבד (APFS System Volume) ומאובטח כ-Snapshot.
כעת, בחרו בכונן השני בקבוצה, הנקרא Macintosh HD - Data.
בדקו את ה-Mount Point שלו. הוא אמור להיות תחת הנתיב /System/Volumes/Data.
כדי לראות את "הקסם" שמחבר בין השניים, פתחו חלון Finder.
לחצו על התפריט Go בסרגל העליון ובחרו Go to Folder....
הקלידו את הנתיב /usr/share/firmlinks ולחצו Return.
יפתח לכם קובץ טקסט המציג את הגדרות הקישורים (Firmlinks) הממזגים חזותית את שני הכוננים.
ניתוח: עברו על רשימת התיקיות המופיעות במסמך (תוכלו לפתוח אותו ב-TextEdit). שימו לב שתיקיות מוכרות כגון Users מנותבות ישירות אל כונן ה-Data, בעוד שמשתמש הקצה רואה אותן כאילו הן בשורש המערכת.

חלק 2: פירמוט והכנת הכונן החיצוני¶

מטרה: איפוס כונן ה-USB החיצוני לפורמט APFS מודרני תוך שימוש בממשק הגרפי. מכאן ואילך, נעבוד עליו.

שלבי ביצוע:

חזרו אל Disk Utility.
בסרגל הצד, תחת הקטגוריה External, אתרו את כונן ה-USB החיצוני הפיזי (שימו לב לא ללחוץ על ה-Volume שמתחתיו אלא על שורש הכונן עצמו, בדרך כלל בשם החברה כמו SanDisk או WD).
לחצו על כפתור ה-Erase בשורת הכלים העליונה.
הגדירו את הפרמטרים הבאים:
Name: LabDrive
Format: APFS
Scheme: GUID Partition Map (חובה כדי לאפשר APFS Container תקין).
לחצו על Erase והמתינו לסיום תהליך יצירת ה-Container והכרך.
כעת, יש לכם Container חדשה לגמרי המוקדשת לתרגול!

חלק 3: חקירת APFS באמצעות הממשק הגרפי¶

מטרה: שימוש בממשק ה-Disk Utility כדי להבין את חלוקת המקום הדינמית בכונן החיצוני שהכנתם.

שלבי ביצוע:

בתוך ה-Disk Utility, ודאו שוב שאתם על תצוגת Show All Devices.
אתרו בסרגל הצד את ה-APFS Container של הכונן החיצוני שלכם (LabDrive).
לחצו על ה-Container (השורה שמעל ה-Volume LabDrive).
ניתוח המידע:
בחלון המרכזי, מצאו את שורת ה-Capacity הכללית של ה-Container.
מצאו את כמות המקום הפנוי (Free או Available).
הסתכלו על התצוגה הגרפית שמציגה כיצד ה-Volume היחיד הקיים תופס חלק מה-Container, בעוד השאר נשאר זמין לכל דיסק שיתווסף.

חלק 4: יצירה וניהול של APFS Volumes (תרגול קצאות והזמנות)¶

מטרה: יצירת Volumes לוגיים חדשים על הכונן החיצוני דרך הממשק הגרפי, והחלת מגבלות של שטח מרבי (Quota) ושטח שמור מראש (Reserve).

שלבי ביצוע:

בעודכם ב-Disk Utility.
בסרגל הצד, בחרו ב-Container או ב-Volume LabDrive של הכונן החיצוני.
לחצו על כפתור ה-+ בשורת הכלים העליונה מעל רשימת הווליומים (או כפתור Add Volume).
בתיבת הדו-שיח, קראו לכונן החדש בשם ProjectVol וודאו שפורמט הקבצים מוגדר כ-APFS.
לחצו על הכפתור Size Options...
בשדה Reserve Size (שטח שמור), הקלידו את הערך 2 GB. הגדרה זו "נועלת" מראש 2 ג'יגה-בייט כך שרק הכונן הזה יוכל להשתמש בהם.
בשדה Quota Size (מכסה), הקלידו את הערך 5 GB. הגדרה זו מונעת מהכונן לצמוח מעבר ל-5 ג'יגה-בייט.
לחצו OK ואז על Add. המתינו לסיום התהליך.
חזרו על הפעולה (לחיצה על +) ליצירת כונן נוסף בשם SecretVol באותה Container.
הפעם, הגדירו עבור SecretVol שטח שמור (Reserve) של 1 GB ומכסה (Quota) של 3 GB.
ודאו ששני הכוננים החדשים נוצרו תחת אותה Container בסרגל הצד.

חלק 5: אבחון מקום פנוי והשפעתו על ה-Container¶

מטרה: בחינת התנהגות מערכת ההפעלה בהצגת נתוני אחסון כשחוקי Quota ו-Reserve מופעלים.

שלבי ביצוע:

פתחו חלון Finder ונווטו לשולחן העבודה או לסרגל הצד (תחת Locations), שם תראו את הכוננים המחוברים (LabDrive, ProjectVol, SecretVol).
לחצו קליק ימני על הכונן ProjectVol ובחרו Get Info (Cmd + I).
הסתכלו על שדה ה-Capacity. תראו שהוא מציג בדיוק 5 GB (תכונת ה-Quota מגדירה את הנפח המדווח, גם אם ה-Container הפיזית גדולה יותר).
לחצו קליק ימני על הכונן LabDrive (שהוא Volume ללא הגבלת Quota) ובדקו את ה-Available Space.
שימו לב שהמקום הפנוי ב-Container ירד באופן דרמטי (לפחות ב-3GB, כסכום ה-Reserve שהקצינו לשני הכוננים החדשים: 2GB + 1GB), אף על פי שעדיין לא כתבנו אליהם שום מידע! ההזמנה מראש (Reserve) נגרעה מזמינות המקום הכללית של ה-Container החיצונית.

חלק 6: ניקוי ומחיקה (Cleanup)¶

מטרה: החזרת הכונן למצבו ההתחלתי.

שלבי ביצוע:

חזרו ל-Disk Utility.
סמנו בסרגל הצד את הכונן SecretVol.
לחצו על כפתור ה-- (Delete Volume) בשורת הכלים או לחצו קליק ימני ובחרו Delete APFS Volume.
אשרו את המחיקה. ה-Volume ייעלם והמקום יחזור לזמינות ה-Container.
חזרו על הפעולה עבור הכונן ProjectVol.
לבסוף, הוציאו את הכונן החיצוני בצורה בטוחה: בחרו את שורש הכונן (או את ה-Container) ולחצו על כפתור ה-Eject בשורת הכלים או בסרגל הצד.

תרגיל אקסטרה / קצה קרחון טכני¶

ניהול Volumes ב-APFS דרך שורת הפקודה (CLI)

בסביבות ניהול ארגוניות או כשרוצים לבצע אוטומציה של הגדרת כוננים, ניתן להשתמש בפקודת diskutil החזקה מהטרמינל כדי לחקור ולנהל Containers וכרכים, מבלי לפתוח את הממשק הגרפי.

הצגת מפת הכוננים הפנימית: הפקודה diskutil list תציג לכם את כל הדיסקים הפיזיים, ה-Containers, והכרכים (כולל הנסתרים כמו Recovery ו-VM שאינם מופיעים ב-Disk Utility לרוב).
הוספת Volume עם הגבלות: ניתן ליצור Volume חדש ולהקצות לו מיד מכסה והזמנת שטח בשורה אחת. למשל, הפקודה הבאה:
```
diskutil apfs addVolume disk4 APFS "CLI_Vol" -quota 5g -reserve 2g
```
תיצור Volume חדש בשם CLI_Vol בתוך ה-Container שמזההו disk4, תגביל אותו לעד 5GB ותשמור לו מראש 2GB, בדיוק כפי שעשינו עם הממשק הגרפי בשלב מוקדם יותר.

End of Lab