Архиватор

 

 

 

 

 

                                                                  Р Е Ф Е Р А Т

 

 

                          АРХИВАЦИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                                   Ученика 9-А класса

                                                                                                                                                    Семенюк   Антона

 

 

 

 

                                                                               г. Кривой  Рог

                                                                                     2010 г.

        Архиватор - компьютерная программа, которая осуществляет сжатие данных в один файл архива для более легкой передачи, или компактного их хранения. В качестве данных обычно выступают файлы и папки. Так же  можно создать архив состоящий из нескольких файлов. В этом случае результатом работы архиватора будет один архивный файл.

        Процесс создания архива называется архивацией или упаковкой (сжатием), а обратный процесс - распаковкой или экстракцией.

        Сжатие – это процесс, при котором удаляется все лишнее, в результате чего уменьшается размер файла. Такими "лишними" данными в файлах могут быть символы, которые повторяются, постоянные биты и т.д.

        Эффективность сжатия является одной из важнейших характеристик архиваторов. От нее зависит размер создаваемого файла архива. Чем меньше архив, тем меньше места нужно для его хранения, а при передаче (например, по электронной почте), нужна меньшая пропускная способность канала передачи и тратится меньше времени.

         При выборе типа архиватора обычно руководствуются следующими рассуждениями: степень сжатия должна быть как можно более высокий, а времени на упаковку и распаковку файлов должно идти как можно меньше.

                                                       ПОНЯТИЕ АРХИВАЦИИ ФАЙЛОВ

Независимо  от объема жесткого диска наступит момент, когда он окажется заполненным. Кроме того, всегда есть файлы, которыми пользуются от случая к случая или хранят про запас. Часто возникает необходимость передачи большого объема данных с одного жесткого диска компьютера на другой. Чтобы освободить место на диске ничего не стирая, уменьшить время передачи файла, можно создать уменьшенную копию файла - архивировать (сжать) файл. В сжатом виде поставляются и инсталляционные пакеты программ.

Идея  архивирования файлов основывается на уменьшении объёма файла за счет выявления закономерностей и  повторений в его структуре. Каждый файл состоит из ограниченного числа  кодов, которые могут повторяться. Специальные алгоритмы позволяют  выявить закономерность распределения  этих повторений и зашифровать её, причём шифрованная запись будет  занимать меньший объём, чем исходный файл. Простейший наглядный пример - имеется исходный запись следующего содержания: A A A A A D D F F F B B E . Можно проанализировать повторения и переписать исходную запись следующим образом: 5A 2D 3F 2B 1E. Новая запись занимает несколько меньше места, чем оригинал. Конечно на практике применяются гораздо более сложные алгоритмы сжатия информации ( к примеру алгоритм Лемпела-Зива), которые выискивают многократные закономерности по всему объёму файла на битовом уровне и позволяют достигать сжатия в десятки и даже сотни (!) раз. Лучше всего упаковке поддаются текстовые файлы и побитовые картинки. Файлы кодированного звука и изображения сжимаются гораздо хуже. Практически не сжимаются файлы специальных графических форматов ( TIFF, JPG) и файлы видео. Происходит это потому, что способность к сжатию файлов уже заложена в программы обработки графики (Corel, Fotoschop и т.п.) и мультимедийные пакеты редактирования звука и видео, использующие фильтры компрессии-декопмрессии (кодеки) Indeo, Chinepac и т.п. Для каждого типа файлов разработаны специализированные алгоритмы архивирования, позволяющие достичь наилучшего результата (степени сжатия).

Совершенно  естественно, что каждая программа  архивирования файлов способна не только сжать файл, но повторить алгоритм сжатия в обратном порядке, чтобы  восстановить файл в его исходном виде.

Для этого  очень удобно применять утилиты  резервного копирования. Данные на диске  компьютера могут быть использованы совместно несколькими пользователями. Это очень распространено в больших  офисах или компаниях. Информация также  может легко передаваться по почте  в различные офисы компании, заказчикам и т. д. Чем большее количество компаний будет использовать свои диски  для совместного доступа, тем  больше деревьев удастся сохранить  от вырубки для производства бумаги.

Программы архивации файлов широко используются для резервного копирования. Существует два основных вида резервного копирования: копирование образа диска и файл-ориентированное. Копирование образа диска заключается в извлечении данных с диска в виде последовательности битов. Этот тип копирования не отличается гибкостью и не позволяет выделять отдельные файлы в процессе копирования. При ориентированном способе происходит копирование каждого отдельного файла. Работа с отдельным файлом или каталогом проще при их сохранении и восстановлении. Ежедневное копирование 40 Мб и более может потребовать много времени. Но при файл-ориентированном подходе достаточно сохранять только те файлы, которые были изменены за текущий день, т. к. информация других файлов не изменилась.

После того как была сделана первая резервная  копия ваших файлов, необходимы все  последующие, копирования только измененных данных. Большинство программ резервного копирования распознают файлы, измененные со дня последнего копирования. Кроме  того, эти программы могут сохранять  файлы, дата изменения которых попадает в указанный вами диапазон. Таким  образом, ежедневное резервное копирование  может потребовать всего нескольких минут.

                                                ПРОГРАММЫ ДЛЯ АРХИВАЦИИ ФАЙЛОВ

Программы-упаковщики (архиваторы) позволяют за счет применения специальных методов "упаковки" информации сжимать информацию на дисках, т.е. создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии  нескольких файлов в один архивный файл. Применение программ-упаковщиков  очень полезно:

• при  передаче информации по телефонным линиям (через модем);

• при  создании дистрибутивов программных  комплексов и т.д.;

• при  создании архива файлов.

Как правило, программы для упаковки (архивации) файлов позволяют помещать копии  файлов на диске в сжатом виде в  архивный файл, извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и т.д.

В оглавлении архива для каждого содержащегося  в нем файла хранится следующая  информация:

- имя  файла;

- размер  файла на диске и в архиве;

- сведения  о местонахождения файла на  диске;

- дата  и время последней модификации  файла;

- код  циклического контроля для файла,  используемый для проверки целостности  архива;

- степень  сжатия.

 Разные  программы отличаются форматом  архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия файлов при  помещении в архив, удобством  использования.

Наиболее  распространенные программы-упаковщики имеют приблизительно одинаковые возможности, и ни одна из них не превосходит другие по всем параметрам: одни программы работают быстрее, другие обеспечивают лучшую степень сжатия файлов. Даже если сравнивать программы только по степени сжатия, то среди них нет лидера: разные файлы лучше сжимаются разными программами. Среди наиболее распространенных программ можно назвать ZIP, RAR, АRJ, РКZIР, LHА, РКРАК, РАК.

В настоящее  время большую популярность имеют  специальные программы - приложения для архивации, работающие под Windows XP, Vista, Windows 7 (WinZip 9.0, WinAce 2.5, PowerArchiver 2003 v.8.70, 7Zip 3.13, WinRAR 3.30, WinRAR 3.70 RU и другие ).

     ZIP одна из самых распространённых программ используемых для архивации и сжатия данных.

Формат  и архиватор изначально был создан Филом Кацем в замен существовавшему в то время архиватору ARC, Zip отличался более высокой скоростью работы, более высоким коэффициентом сжатия, поэтому быстро завоевал популярность. С появлением операционной системы Windows появился WinZip, Zip с графической оболочкой. Начиная с Windows XP формат Zip поддерживается непосредственно операционной системой и для распаковки не требует установки дополнительных программ.

      RAR один из самых распространенных архиваторов, поддерживающий практически все популярные операционные системы. Автор и разработчик Евгений Рошал, от его имени и фамилии и пошло название архиватора Roshal Archiver. Изначально разработкак RAR велась под DOS, в настоящее время есть специальная ветка разработки под операционную систему Windows WinRar, обладающую графическим интерфейсом. RAR распространяется как условно-бесплатное програмное обеспечение(shareware) с закрытым исходным кодом.

      ARJ архиватор использующий для сжатия данных метод сжатия сходный с применяемым в архиваторе PKZIP 1.02, свон название он получил от имени автора Робертом К. Джангом (Robert K. Jung), то есть ARJ означает просто архиватор Роберта Джанга. В 1990-х, начале 2000-х был очень популярен. В настоящее время продолжает использоваться и поддерживает большое количество операционных систем. Так же в настоящее время продолжает развиватся версия ARJ с открытым исходным кодом. Одним из самых весомых вкладов ARJ стало то, что формат ключей командной строки ARJ стал фактическим стандартов для всех современных архиваторов.

      7-zip - архиватор с открытым исходным тесктом, поддерживает все популярные операционные системы. 7-zip распространяется под лицензией GNU LGPL. Отличается от остальных архиваторов наивысшей степенью сжатия уступая только PAQ и его аналогам, к недостаткам можно отнести относительно медленную работу при архивации, а так же и при распаковке архивов. Так же существенным достоинствам стоит отнести поддержку работы (распаковки) большого числа сторонних форматов архивов.

      bzip2 популярный архиватор в современном UNIX мире, он не умеет собирать много файлов в один, зато он умеет сжимать и делает это хорошо. Bzip2 слегка уступает современным архиваторам по степени сжатия, зато значительно опережает их по скорости работы. Как правило, применяется вместе с архиватором tar с помощью которого, файлы собираются в один архив, а затем производится сжатие bzip2.

 

Любой из архивов имеет свою шкалу степени  сжатия. Чаще всего можно встретить  следующую градацию методов сжатия:

- Без  сжатия (соответствует обычному  копированию файлов в архив  без сжатия)

- Скоростной

- Быстрый (характеризуется самым быстрым, но наименее плотным сжатием)

- Обычный

- Хороший

- Максимальный (максимально возможное сжатие является одновременно и самым медленным методом сжатия)

 

Степень  сжатия  рассчитывается  по  специальной  формуле, но  можно  посмотреть  в  информации  о  архиве  стандартным способом WinRAR.

 

Степень  сжатия  зависит  от  типа  архивного  файла,  конфигурации  архиватора  и  алгоритма  упаковки.

Сравнение  работы  разных  архиваторов(по  объёму, Б):

	Исходный файл	zip	Tgz	rar	7z	Paq8o6
.doc	865792	168744	168732	138301	114243	82452
.jpg	1506820	1493519	1493516	1496728	1505143	1152245
.mp3	612626	580680	580663	578639	578503	551661
.htm	84679	30211	30188	28005	26668	22374
.exe	1730968	1708004	1707985	1710197	1728154	1701849

 

Сравнение  работы  разных  архиваторов ( по  степени  сжатия, %):

	zip	tgz	rar	7z	Paq8o6
.doc	19,49	19,48	16,12	13,19	9,52
.jpg	99,12	99,12	99,33	99,88	76,47
.mp3	94,78	94,78	94,45	94,43	90,04
.htm	35,67	35,64	33,07	31,49	26,42
.exe	98,67	98,67	98,80	99,84	98,32