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):

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

Восстановление   архива  позволяет  вернуть   потерянные  данные   при условии наличия в архиве  «записи восстановления».  Эта функция доступна  для zip  и rar   архивов.

Все  перечисленные  выше  архиваторы - это мощные утилиты с расширенным интерфейсом и массой полезных возможностей. Включают в себя целый набор алгоритмов сжатия данных, оптимизированных для обработки различных типов файлов (текстовых, графических, мультимедийных и т.д.). Предоставляется возможность настройки типа архива (твёрдый, многотомный с задаваемым размером тома, самоизвлекающийся и т.п.), парольной защиты доступа к архиву, просмотра и редактирования содержимого файлов в архиве другими программами, включая приложения пакета Microsoft Office, и т.п. В этих программных продуктах фактически стёрта граница различий между разными типами архиваторов. ZIP, например, способен взаимодействовать с архивами ARJ, LHA, RAR, и если не может распаковать архив сам, может автоматически привлечь упомянутые архиваторы на помощь, через подключение внешнего приложения. Все подобные архиваторы имеют расширенную панель управления с графическим интерфейсом и контекстной справкой.

Так же  существует   процедура резервного копирования (backup) и восстановления  данных , а не процедура сжатия данных, осуществляемая при помощи программ-архиваторов. Цель резервного копирования - возможность гарантированного восстановления в случае утери данных. Резервное копирование осуществляется Мастером архивации или восстановления (Backup or Restore Wizard), входящим в стандартную поставку Windows XP Professional.

Регулярное  резервное копирование содержимого  жестких дисков компьютеров предотвращает  потерю данных из-за сбоев дисков, отключения электропитания, воздействия вирусов  и других случайностей. Тщательное планирование и регулярное проведение процедур резервного копирования позволяет  при потере данных быстро их восстановить.

Наиболее  оптимальным   является  комбинирование  локальной  и  сетевой  архивации. Одни типы архивации требуют больше времени и пространства для резервного копирования, но позволяют быстрее восстановить систему; другие - наоборот. Совмещение различных типов архивации позволяет вам найти "золотую середину".

Частота создания архивных копий  данных и  параметров зависит от трех обстоятельств.

 •  Как часто данные и параметры  изменяются.

 •  Количество данных, изменившихся  с момента последней архивации.

 •  Ценность данных, которые изменились  с момента последней архивации.

С увеличением  объема памяти персонального компьютера наблюдается еще более быстрый  рост объема данных и программного обеспечения. Размеры памяти на жестких  дисках, поставляемых в настоящее  время на настольных ПК, составляют 30, 40 или даже 60 Гб. Только одна операционная система Windows XP занимает примерно 1,5 Гб. Устройства для хранения архивных копий данных должны быть достаточно большого размера.

Несколько лет назад лучшим носителем архива считалась магнитная лента. Для  больших сетей с несколькими  серверами и терабайтами данных, магнитная лента как носитель резервных копий все еще является нормой. Однако, магнитные носители для хранения архивов слишком  дороги и непрактичны для большинства  людей. Существуют менее дорогие  накопители на магнитной ленте, но они  работают медленно и отстают от бурно  развивающейся технологии производства жестких дисков. С другой стороны, новейшие ПК теперь поставляются с  дисководом для CD-R (CD-recordable — компакт-диск с однократной записью) или CD-RW (CD-rewritable — перезаписываемый компакт-диск). Носители, созданные с помощью дисковода CD-RW, могут читаться большинством новейших дисководов для компакт-дисков, и они весьма недороги. Процесс создания архива на компакт-диске проходит к тому же гораздо быстрее, чем на магнитной ленте. Поэтому диски CD-R и CD-RW выбираются многими пользователями в качестве носителей для резервных копий данных.

  Windows XP - первая версия Windows с внутренним средством записи данных на CD-R CD-RW. К сожалению, у программы Архивация (Backup) нет возможности записи на нескольких компакт-дисках.

 Если  необходимо сделать архивную  копию сразу всей системы с  использованием внутренних процедур  Windows XP, то лучше всего сохранить эту копию на жестком диске. Стоимость жестких дисков теперь очень невысока, особенно если учесть тот объем информации, который может на них храниться.

                                                           ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Одним из наиболее широко распространенных видов  сервисных программ являются программы-архиваторы, предназначенные для архивации, упаковки файлов путем сжатия, хранимой в них информации.

Сжатие  информации - это процесс преобразования информации, хранящейся в файле, к  виду, при котором уменьшается  избыточность в ее представлении  и соответственно требуется меньший  объем памяти для хранения.

В настоящее время формат ZIP, наряду с теряющим популярность ARJ и приобретающим  популярность RAR, считается стандартом для многих приложений, включающих функции сжатия, резервного копирования  и обмена данными.  Наряду со множеством утилит, работающих с ZIP-файлами из командной строки, в середине 1990-х годов появились и графические программы для работы с ними. Одной из самых популярных стала WinZip.  На текущий момент существует множество алгоритмов компрессии, выигрывающих у ZIP и в скорости, и в компрессии, и в количестве предоставляемых дополнительных возможностей. Несмотря на это, он по-прежнему является популярным методом сжатия данных.

   Множество конкурирующих архиваторов,  помимо своего собственного, также  поддерживают формат ZIP. Этот способ  сжатия также широко используется  в других программах и даже  в некоторых форматах файлов.

    Программа kzip является экстремальным по степени сжатия упаковщиком в формат ZIP и применяется людьми, привязанными к zip-формату (например, для публикации программного обеспечения в вебе или Java-разработчиками)