タイムマシン (macOS)

タイムマシン

macOS 11の Time Machine の取得インターフェース
開発者	アップル社
オペレーティング·システム	macOS 10.5以降
タイプ	バックアップソフトウェア
ライセンス	独自
Webサイト	support.apple.com/en-us/HT201250

Time Machine は、 Appleが開発したデスクトップオペレーティング システムであるmacOSのバックアップメカニズムです。このソフトウェアは、ローカル ストレージ デバイスとネットワーク接続ディスクの両方で動作するように設計されており、USBまたはThunderbolt を使用して接続された外部ディスク ドライブでよく使用されます。2007 年 10 月にリリースされたMac OS X 10.5 Leopardで初めて導入され、その後の macOS のリリースで段階的に改良されました。Time Machine はmacOS 11 Big Surで刷新され、 APFS をサポートするようになりました。これにより、以前よりも「より高速で、よりコンパクトで、より信頼性の高いバックアップ」が可能になりました。^{[1] [2]}

Time Machineは、後日復元できるファイルの増分バックアップを作成します。^[3]これにより、ユーザーはシステム全体または特定のファイルを復元できます。また、メールやiWorkなどの多くのアプリケーション内で動作し、アプリケーションを終了せずに個々のオブジェクト（電子メール、連絡先、テキストドキュメント、プレゼンテーションなど）を復元できます。

ネットワークドライブへのバックアップの場合、Time Machineを使用すると、ユーザーはネットワーク経由でMacコンピューターをバックアップでき、Time Machineのバージョンに応じて、特定のネットワーク接続ストレージデバイスまたはサーバーへのバックアップがサポートされます。以前のバージョンではさまざまなNASサーバーで動作しましたが、後のバージョンではサーバーがAppleのApple Filing Protocol (AFP)の最新バージョンまたはServer Message Block (SMB)プロトコルの最新バージョンをサポートする必要があり、Time Machineは以前のバージョンのSMBを使用しているサーバーでは動作しなくなりました。^[4]レガシーサポートの一部は、ターミナルからアクセスする手動で調整された構成オプションを使用して再度有効にすることができます。2008年に導入され、2018年に製造中止となったAppleのTime Capsuleは、Time Machineバックアップ専用のネットワークストレージデバイスとして機能し、Time Capsuleの内蔵ハードドライブへの有線および無線の両方のバックアップを可能にしました。Time Machineは、他の外部ボリュームまたは内部ボリュームで使用することもできます。

Time Machine は、過去 24 時間の 1 時間ごとのバックアップ、過去 1 か月の毎日のバックアップ、および 1 か月以上前のすべての週ごとのバックアップを、ボリュームの容量がなくなるまで保存します。容量がなくなると、Time Machine は最も古い週ごとのバックアップを削除します。^[5]

Time Machineは、 2016年に初めて導入されたAppleの最新ファイルシステムであるAPFSを利用するためにmacOS 11 Big Surで全面的に改良されました。具体的には、Time Machineの新バージョンはAPFSのスナップショット技術を利用しています。^{[1] [6] [7] Appleによると、これにより、} HFS+形式のドライブでこれまで可能だったものよりも「より高速で、よりコンパクトで、より信頼性の高いバックアップ」が可能になります。 ^{[1] [2]}この主張に対する独立した評価では、macOS 11のTime Machine実装とAPFSを組み合わせると、HFS+を使用したmacOS 10.15のTime Machine実装と比較して、最初のローカルバックアップが2.75倍高速になり、その後のバックアップが4倍高速になることがわかりました。^[2] ネットワーク接続ディスクへのバックアップでも、より控えめながらも重要な利点が見られました。^[2]

新しいローカル（USBまたはThunderbolt接続）およびネットワーク接続のTime Machineバックアップ先は、デフォルトでAPFSとしてフォーマットされますが、Time Machineは既存のHFS+バックアップボリュームへのバックアップを継続できます。" ^[1]既存のHFS+ベースのバックアップをAPFSに変換するオプションはありません。代わりに、新しいAPFSベースのTime Machine実装の利点を活用したいユーザーは、新しいボリュームから始める必要があります。^[2]

少なくともいくつかの状況では、新しいバージョンのTime Machineでは暗号化が必須となっているようです（単なるオプションではなく）。^[2]

Time Machine のファイル取得時のユーザー インターフェイスでは、Apple のCore Animation APIが使用されています。Time Machine を起動すると、アクティブなFinderまたはアプリケーション ウィンドウが、ユーザーのデスクトップから、ユーザーのぼやけたデスクトップの壁紙を描いた背景に「浮かび上がり」ます。現在アクティブなウィンドウの背後にはウィンドウが積み重ねられており、各ウィンドウは、過去の特定の日時におけるフォルダまたはアプリケーションの外観のスナップショットを表しています。以前のスナップショットを切り替えると、積み重ねられたウィンドウが後方に伸び、「タイム トンネル」を飛んでいるような印象を与えます。これらの「過去のウィンドウ」をページングすると、データの以前のバージョン (または現在削除されているデータ) が取得される場合があります。

Time Machine はローカルに接続されたストレージ ディスクで動作します。ストレージ ディスクはAPFSまたはHFS+ボリューム形式でフォーマットされている必要があります。APFS ボリュームへのバックアップのサポートはmacOS 11 Big Surで追加され、それ以降 APFS がデフォルトのボリューム形式になっています。

Time Machine は、ネットワーク経由で Time Capsule などの他のシステムから共有されるリモート ストレージ メディアでも動作します。リモート ストレージを使用する場合、Time Machine はスパース バンドルを使用します。これは分離レイヤーとして機能し、ストレージをネットワーク サーバーが使用する実際のファイル システムから中立にします。また、あるストレージ メディアから別のストレージ メディアへのバックアップの複製も許可します。スパース バンドルは他のデバイスと同様に macOS によってマウントされ、そのコンテンツは HFS+ 形式のボリュームとして表示されます。これは機能的にはローカル ストレージに似ています。

Time Machineはバックアップストレージメディアに厳しい要件を課します。公式にサポートされている構成は次のとおりです: ^[8]

• 内部的に、またはUSBやThunderboltなどのバスを介してコンピューターに直接接続され、 APFSまたはジャーナリングされた HFS+としてフォーマットされたストレージ ドライブまたはパーティション。ボリュームのフォーマットが正しくない場合、Time Machine はユーザーに再フォーマットするように求めます。
• 同じネットワーク上の別の Mac 上のフォルダー。
• 同じネットワーク上の Apple Time Capsule で共有されるドライブ。
• 同じネットワーク上の Apple AirPort Extreme 802.11ac モデルに接続されたドライブ。(以前の世代の AirPort Extreme はサポートされていません。)
• Apple Filing Protocolを使用して接続されたローカルネットワークボリューム、またはさまざまな機能をアドバタイズするSMB3共有を介して接続されたローカルネットワークボリューム。 ^[4]

Time Capsuleでは、バックアップデータはHFS+ディスクイメージに保存され、Apple Filing Protocolを介してアクセスされます。公式にはサポートされていませんが、ユーザーやメーカーは、FreeBSDやLinuxサーバー、ネットワーク接続ストレージシステムをTime Machine対応Mac向けに構成しています。また、WindowsマシンでTime Machineバックアップ内のファイルをコピーできるソフトウェアツールもいくつか市販されています。^{[9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16]}

Time Machine は指定された Time Machine ボリューム (ローカルまたはリモートのスパース イメージ内) にフォルダを作成し、そこにローカルに接続されたすべてのストレージ ドライブのディレクトリ ツリー (Time Machine ボリューム自体を含む、ユーザーが省略するように指定したファイルとディレクトリを除く) をコピーします。その後、1 時間ごとに新しい下位フォルダを作成し、最後のバックアップ以降に変更されたファイルのみをコピーし、バックアップ ドライブに既に存在するファイルへのハード リンクを作成します (HFS+ ボリュームの場合) 。ユーザーは、プライマリ ディスクを参照するのと同じように、これらのコピーのディレクトリ階層を参照できます。^[17]

他のバックアップユーティリティの中には、バージョン管理システムのようにファイルの変更の差分を保存するものもあります。このようなアプローチでは、小さな変更のバックアップをより頻繁に行うことができますが、バックアップボリュームとのやり取りが複雑になることがよくあります。対照的に、Time Machine のインターフェイスを使用せずに、Time Machine バックアップボリュームを手動で参照することは可能です。Time Machine は、各バックアップを完全なディスクコピーとしてユーザーに提示します。^[17]

HFS+ボリューム上のTime Machineは、変更されていないディレクトリへの複数のハードリンクを作成します。^[17]ディレクトリの複数のリンクはHFS+特有の機能であり、Apple独自のAPFSを含む現代のUnixファイルシステムではサポートされていません。^[18]その結果、rsyncなどのツールを使用してTime Machineボリュームを複製することはできません。レプリケーションは、ファイルシステム全体をイメージ化することによってのみ確実に実行できます。

Apple システム イベントは、ハード ドライブ上の各ディレクトリが変更された日時を記録します。つまり、Time Machine は起動時にすべてのファイルの変更日時を調べるのではなく、変更されたディレクトリをスキャンしてコピーするファイルを探すだけです。これは、バックアップ中にすべてのファイルの変更日時を調べる同様のバックアップ ユーティリティrsyncやFlyBackのアプローチとは異なります。

Time Machine は、 macOS のインストール プロセスでも利用できます。移行アシスタントインターフェイスの機能の 1 つは、Time Machine バックアップの内容を復元することです。つまり、壊滅的なクラッシュが発生した場合、ハード ドライブを Time Machine バックアップから復元できます。

OS X Mountain Lionでは、 Time Machine操作で複数のボリュームを同時に使用できる機能が導入されました。ユーザーが使用するボリュームを複数指定すると、macOSはバックアップを実行するたびに希望するボリュームを順番に選択します。^[19]

Time Machineは2種類の除外形式をサポートしています。1つはユーザーが設定したパスのリスト（およびシステムのデフォルトのセット）に基づくもので、もう1つは拡張ファイル属性 com.apple.metadata:com_apple_backup_excludeItem dependenciesに基づくものです。属性はファイルまたはディレクトリに直接適用されるため、移動やコピーは除外に影響しません。属性には、任意のプロパティリスト形式com.apple.backupの文字列を含める必要があります。代わりに書き込むと、iOSバックアップの除外が設定されます。^[20]com.apple.MobileBackup

Google Chromeは、履歴を除外するためにこの属性を使用することが知られています。^[20]この設定を尊重するサードパーティのバックアップアプリケーションには、CrashPlanとArqがあります。^[21] Appleは、この属性をtmutilコマンドラインユーティリティ^[20]とCoreServices APIにラップしています。^[22]

• MobileMe バックアップ
• バックアップソフトウェアの一覧
• Microsoft Windowsに組み込まれているバックアップオプション:システムの復元、ファイル履歴

• Apple サポート: Time Machine で Mac をバックアップする
• Ars Technica の Mac OS X 10.5 Leopard のレビュー
• Time Machine の簡単な歴史と APFS の使用への進化、Howard Oakley 著