Классификация архиваторных программ

Классификация архиваторных программ

Содержание

1. Введение…………………………………………………………………….2-4

2. Основные виды программ-архиваторов………………………………..4-6

     2.1. WinRar………………………………………………………………….6-8

     2.2. 7-Zip……………………………………………………………………8-10

  2.3.WinAce………………………………………………………………..10-11

3. Показатель - степени сжатия  файлов…………………………………11-12

4. Сжатие файлов  при архивации………………………………………..13-14

5. Заключение…………………………………………………………………..15

6. Список литературы…………………………………………………………16  

1. Введение

Архивация - это сжатие, уплотнение, упаковка информации с целью ее более  рационального размещения на внешнем  носителе (диске или дискете). Архиваторы - это программы, реализующие процесс  архивации, позволяющие создавать и распаковывать архивы.

Необходимость архивации  связана с резервным копированием информации на диски и дискеты с целью сохранения программного обеспечения компьютера и защиты его от порчи и уничтожения (умышленного, случайного или под действием компьютерного вируса). Чтобы уменьшить потери информации, следует иметь резервные копии всех программ и файлов.

Программы-упаковщики (архиваторы) позволяют за счет специальных методов  сжатия информации создавать копии  файлов меньшего размера и объединять копии нескольких файлов в один архивный файл. Это даёт возможность на дисках или дискетах разместить больше информации, то есть повысить  плотность хранения информации на единицу объёма носителя (дискеты или диска).

Кроме того, архивные файлы  широко используются для передачи информации в Интернете и по электронной почте, причем благодаря сжатию информации повышается скорость её передачи. Это особенно важно, если учесть, что быстродействие модема и канала связи (телефонной линии) намного меньше, чем процессора и жесткого диска.

Работа архиваторов основана на том, что они находят в файлах повторяющиеся участки и пробелы, помечают их в архивном файле и затем при распаковке восстанавливают по этим отметкам исходные файлы.

Программы-упаковщики (или  архиваторы) позволяют помещать копии  файлов в архив и извлекать файлы из архива. Также позволяют просматривать оглавление архива и тестировать его целостность, удалять файлы, находящиеся в архиве, и обновлять их, устанавливать пароль при извлечении файлов из архива и др. Разные программы архивации отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия, набором услуг (полнотой меню для пользователя), удобством пользования (интерфейсом), наличием помощи, собственным размером.

Ряд архиваторов позволяют  создавать многотомные архивы, саморизвлекающиеся архивы, архивы, содержащие каталоги. Наиболее популярны и широко используются следующие архиваторы: ARJ, PKZIP/PKUNZIP, RAR, ACE, LHA, ICE, PAK, PKARC/PKXARC, ZOO, HYPER, AIN.

Наиболее высокоэффективными являются архиваторы RAR, ACE, AIN, ARJ. Они обеспечивают наибольшую степень сжатия информации и имеют наиболее высокую скорость работы. Архиватор RAR имеет удобный графический интерфейс и позволяет читать текстовые файлы, находящиеся как в rar-архиве, так и в arj и zip-архивах. Работа архиваторов ARJ, PKZIP, LHA и др. автоматизирована с помощью оболочек Norton Commander 4.0, 5.0, DOS Navigator, Windows Commander и др. Для этих архиваторов имеются специальные программы просмотрщики архивных файлов ARCVIEW и AVIEW. Основным для всех архиваторов является режим работы в командной строке. Архиватор RAR может использовать для работы своё собственное меню. Некоторые архиваторы для извлечения файлов из архива используют отдельные программы-распаковщики, например PKUNZIP, PKXARC. Степень упаковки архива зависит от типа архивируемых файлов, их числа и размера, выбранной программы архивации и установленных в ней ключей, вида архива. Текстовые файлы в упакованном виде занимают гораздо меньше места, чем программы (exe и com файлы). Степень упаковки в среднем равна 2-3, но иногда она достигает нескольких десятков.

Кроме того, существуют упаковщики exe и com файлов PKLITE, DIET, LZEXE, EXEPACK, AINEXE и др. Упакованные exe и com файлы имеют те же расширения (exe и com) и сохраняют свою способность к исполнению,         в отличие от архивных файлов. Они занимают значительно меньше места на диске, чем неупакованные файлы.

2. Основные виды  программ-архиваторов

Различными разработчиками были созданы специальные программы  для архивации файлов. Как правило, программы для архивации файлов позволяют помещать копии файлов на диске в сжатом виде в архивный файл, извлекать файлы из архива, просматривать оглавление архива и т.д. Разные программы отличаются форматом архивных файлов, скоростью работы, степенью сжатия файлов при помещении в архив, удобством использования.

В настоящее время применяется  несколько десятков программ - архиваторов, которые отличаются перечнем функций  и параметрами работы, однако лучшие из них имеют примерно одинаковые характеристики. Из числа наиболее популярных программ можно выделить: RJ, PKPAK, LHA, ICE, HYPER, ZIP, РАК, ZOO, EXPAND, разработанные за рубежом, а также AIN и RAR, разработанные в России. Обычно упаковка и распаковка файлов выполняются одной и той же программой, но в некоторых случаях это осуществляется разными программами, например, программа РКZIР производит упаковку файлов, a PKUNZIP - распаковку файлов.

Программы-архиваторы позволяют  создавать и такие архивы, для  извлечения из которых содержащихся в них файлов не требуются какие - либо программы, так как сами архивные файлы могут содержать программу распаковки. Такие архивные файлы называются самораспаковывающимися.

Самораспаковывающийся архивный файл – это загрузочный, исполняемый модуль, который способен к самостоятельной разархивации находящихся в нем файлов без использования программы - архиватора. Самораспаковывающийся архив получил название SFX - архив (SelF - eXtracting). Архивы такого типа в MS DOS обычно создаются в форме. ЕХЕ - файла.

Многие программы - архиваторы производят распаковку файлов, выгружая их на диск, но имеются и такие, которые предназначены для создания упакованного исполняемого модуля (программы). В результате такой упаковки создается программный файл с теми же именем и расширением, который при загрузке в оперативную память самораспаковывается и сразу запускается. Вместе с тем возможно и обратное преобразование программного файла в распакованный формат. К числу таких архиваторов относятся программы PKLITE, LZEXE, UNP.

Программа EXPAND, входящая в  состав утилит операционной системы MS DOS и оболочки Windows, применяется для  распаковки файлов программных продуктов, поставляемых фирмой Microsoft.

Программы - архиваторы RAR и AIN, кроме обычного режима сжатия, имеют  режим solid, в котором создаются архивы с повышенной степенью сжатия и особой структурой организации. В таких архивах все файлы сжимаются как один поток данных, т.е. областью поиска повторяющихся последовательностей символов является вся совокупность файлов, загруженных в архив, и поэтому распаковка каждого файла, если он не первый, связана с обработкой других. Архивы такого типа предпочтительнее использовать для архивирования большого числа однотипных файлов.        

  Управление программой - архиватором осуществляется одним из двух способов:

1) с помощью командной строки MS DOS, в которой формируется команда запуска, содержащая имя программы - архиватора, команду управления и ключи ее настройки, а также имена архивного и исходного файлов; подобное управление характерно для архиваторов ARJ, AIN, ZIP, РАК, LHA и др.;

2) с помощью встроенной оболочки и диалоговых панелей, появляющихся после запуска программы и позволяющих вести управление с использованием меню и функциональных клавиш, что создает для пользователя более комфортные условия работы. Такое управление имеет программа - архиватор RAR.

На сегодняшний день наиболее распространенными являются три архиватора – WinRar, 7Zip, WinAce

2.1. WinRar

WinRar может ассоциироваться со следующими типами файлов: RAR, ZIP, CAB, ARJ, LZH, ACE, 7-Zip, TAR, GZip, UUE, BZ2, JAR, ISO, Z. Программа поддерживает файлы практически неограниченного размера (до 8,589,934,591 Гб). При выборе оптимальных настроек для сжатия необходимо учитывать несколько моментов.

  Несмотря на то, что WinRAR поддерживает формат ZIP, в большинстве случаев рекомендуется выбирать RAR. Это обеспечит более высокий уровень сжатия.

Необходимо определиться, какой метод компрессии лучше всего использовать. Чем выше степень сжатия, тем больше времени уйдет на архивацию, поэтому тут нужно учитывать, для каких целей архивируются данные. Если это долгосрочное хранение, конечно же, имеет смысл подождать и получить архив с максимальной степенью сжатия, если же вам просто необходимо отослать несколько документов по почте, вам подойдет и обычная (Normal) степень сжатия.

Если необходимо достичь  максимальной степени сжатия файлов, используйте опцию Create solid archive (Создать непрерывный архив). Однако она имеет и свои недостатки. Во-первых, для распаковки таких файлов понадобится больше времени, чем для извлечения из обычного архива. Представьте себе, что в вашем архиве две стони файлов. Если он создан обычным способом, вы без труда можете извлечь один из файлов. Если же вы использовали solid archive, тот тут будет иметь значение, каким по счету бы заархивирован нужный вам файл. Если он был в середине второй сотни, то для его распаковки программе будет нужно распаковать 150 файлов, пока она доберется до него. Создание архивов таким способом также может повлечь за собой большие утраты, ведь если архив окажется, поврежден, вы потеряете все файлы, которые в нем находились. В случае же запаковки обычным способом вы сможете извлечь из поврежденного архива пусть не все, но большинство файлов.

Если необходимо создать  большой архив, на это может уйти довольно много времени. WinRar позволяет определить, сколько примерно времени уйдет на выполнение того или иного задания. Для этого предназначена опция Benchmark and hardware test. Еще одна причина, по которой можно использовать эту опцию - определение возможных ошибок, которые могут возникнуть при архивации на компьютере той или иной конфигурации по причине аппаратного сбоя.

Среди других настроек WinRar можно отметить возможность создания самораспаковывающихся архивов с указанием пути распаковки. Такие файлы не требуют наличия на компьютере, на котором их планируется разархивировать, программы-архиватора. Подобные архивы получили название SFX-archives. Их недостатком по сравнению с обычными архивными файлами является больший размер, так как они, кроме собственно запакованных файлов, содержат также исполнительный EXE-модуль.

Содержимое RAR-архива можно сделать невидимым. Для этого в настройках программы, в окне Archiving with Password нужно установить флажок напротив строки Encrypt File Names. Можно также установить пароль на открытие архива.

В результате ошибки передачи архива по локальной сети или скачивания его из Интернета, а также по причине аппаратного сбоя или вирусной атаки архив может быть поврежден. WinRar позволяет определить целостность данных, протестировав архив с помощью опции Test Archived Files.

WinRar позволяет сохранять установленные пользователем настройки в файл с расширением Reg. Позднее этот файл можно импортировать в программу, чтобы повторно использовать заданную конфигурацию. В этом файле хранится такая информация, как история архивов, которые недавно создавались, параметры сжатия по умолчанию.

2.2. 7-Zip

Если программа хорошая, то рано или поздно она обязательно  станет популярной. Это утверждение  можно отнести и к архиватору 7-Zip. Эта программа появилась не так давно, но уже успела завоевать симпатии многих тысяч пользователей. При этом, можно с уверенностью сказать, что бесплатный статус программы - это, конечно, весомая, но не единственная причина растущей популярности архиватора.

7-Zip действительно во многом  превосходит более известных  конкурентов, а потому предпочтение ему отдают все больше пользователей.

Чуть ли не единственный недостаток архиватора связан с тем, что "фирменный" формат сжатия пока еще недостаточно распространен, а потому при пересылке файлов с расширением 7z по почте или при передаче их другими способами у получателей могут возникнуть проблемы с распаковкой. Впрочем, можно предполагать, что в скором времени, с распространением архиватора, эта проблема будет решена. Последние версии WinRar уже позволяют распаковывать файлы в формате 7z.

О том, что разработчик  заботится о распространении  продукта по всему миру, говорит  то, что программа поддерживает огромное количество языков - в последней версии программы их более сорока. Официальный сайт программы имеет более десяти локализированных версий.

7-Zip поддерживает достаточно  много форматов сжатия. Это полная  поддержка ZIP, GZIP, TAR, BZIP2 и собственный 7z. Форматы RAR, CAB, ARJ, Z, CPIO, RPM, DEB и SPLIT поддерживаются только на уровне просмотра содержимого и распаковки. Наибольший интерес представляет именно формат 7z, хотя и с упаковкой файлов в другие форматы программа справляется очень хорошо (например, ZIP файлы во многих случаях сжимаются лучше, чем с использованием "родного" приложения WinZip).

Итак, 7z данный формат поддерживает файлы практически неограниченного размера (до 16000000000 Гб) и умеет сжимать их так, что оставляет позади даже WinRar.

7-Zip дает возможность создавать  архивы, защищенные паролем, а  также шифровать имена файлов, которые содержаться в архивах.  При этом используется 256-битный  алгоритм AES. Название этого алгоритма  расшифровывается как Advanced Encryption Standard. В 2001-году он был выбран американским National Institute of Standards and Technology (NIST) в качестве криптографического стандарта на ближайшее время. По подсчетам разработчиков программы, для расшифровки архива с паролем, содержащим 17 символов, может понадобиться от 40 (в случае атаки одним человеком) до 100 лет, так что, этот метод достаточно надежен.

7-Zip позволяет создавать  самораспаковывающиеся (SFX), а также  многотомные архивы. Последняя возможность стала доступной совсем недавно. До ее появления невозможность разбиения файла на части в процессе архивации в глазах многих пользователей была основным недостатком 7-Zip.

Во многих файловых менеджерах есть дополнительная возможность архивации  данных при помощи встроенного и/или подключаемых архиваторов. То есть, программа для сжатия является дополнением к файловому менеджеру. В случае с 7-Zip все наоборот - программа для работы с файлами является приложением к архиватору. Файловый менеджер в 7-Zip достаточно удобен, хоть и менее функционален, по сравнению с подобными приложениями,  но если учесть, что это - не полноценная программа, а лишь приложение к основной, ее функциональность вполне достаточна. Файловый менеджер 7-Zip умеет заглядывать в те архивы, форматы которых поддерживаются и на ходу распаковывать нужные файлы. Также имеется возможность разбиения файла на части указанного размера.

2.3. WinAce

Создатели Winace позиционируют свой продукт скорее как альтернативу формату ZIP. Девизом архиватора является "When the size does matter" - "Когда размер имеет значение", однако, преимущество перед последним столь велико, что сравнивать стоит скорее с более сильными соперниками - форматами RAR и 7Zip. Степень сжатия файлов с помощью формата ACE нередко превосходит популярный RAR.

Одно из достоинств программы - удобный интерфейс, который сочетает в себе функции файлового менеджера и просмотрщика графических форматов, HTML-страниц и ASCII-файлов. Для того чтобы просмотреть файл внешним просмотрщиком, достаточно выделить файл и нажать F3.

Одна из особенностей Winace - возможность создания непрерывного ACE архива. Эта функция позволяет добиться увеличения компрессии до 50 процентов. Созданный в программе архив может содержать цифровую подпись, подтверждающую подлинность файла. Архивы, защищенные этой подписью, могут быть изменены только в программе, содержащей эту идентификационную подпись. Для обеспечения конфиденциальности хранения данных в архиве программой может использоваться шифрование файлов.

Winace поддерживает довольно большое количество форматов распаковки - ACE, ZIP, LHA, MS-CAB, ARC, ARJ, GZIP, TAR, BZip2, ISO-Images, ZOO и тот же RAR. В программе можно также создавать многотомные архивы, предварительно указав размер создаваемого тома. Для удобства, Winace уже содержит предварительные настройки создания архивов для стандартных носителей - CD-R, ZIP-drive и пр.

В процессе создания архивов  программа использует несколько  алгоритмов: Delta и Exe - для программных ехе файлов, Pic - для оптимизации сжатия графики и Sound - алгоритм компрессии звука. Каждый из алгоритмов можно отключить за ненадобностью, благодаря чему уменьшится время, затрачиваемое программой на создание архивов.

Winace интегрируется в оболочку Windows, добавляя пункты контекстного меню. Это "Добавление файла в архив", "Архивирование и отправка файла по почте", "Шифрование архива", "Тестирование архива", "Сканирование архива на наличие вирусов". Стоит заметить, что последняя опция доступна только в том случае, если к Winace подключен внешний антивирус.

3. Показатель - степени  сжатия файлов

Архивация - это сжатие, уплотнение, упаковка информации с целью ее более  рационального размещения на внешнем  носителе (диске или дискете) в  виде так называемых архивных файлов.

Архивный файл - представляет собой набор из одного или нескольких файлов, помещенных в сжатом виде в единый файл, из которого их можно при необходимости извлечь в первоначальном виде. Архивный файл содержит оглавление, позволяющее узнать, какие файлы содержаться в архиве. В оглавлении архива для каждого содержащегося в нем файла храниться следующая информация:

1. имя файла;
2. сведения о каталоге, в котором содержится файл;
3. дата и время последней модификации файла;
4. размер файла на диске и в архиве;
5. код циклического контроля для каждого файла, используемый для проверки целостности архива;

Определить с помощью, какой программы был заархивирован тот или другой архивный файл, можно при помощи расширения. Например:

1. game.rar – заархивирован при помощи архиватора RAR.
2. game.arj – заархивирован при помощи архиватора ARJ.
3. game.zip - заархивирован при помощи архиватора ZIP.

Невольно возникает вопрос, зачем столько архиваторов  и  все для одной лишь цели – сжать  объем файла. Целью упаковки файлов обычно являются обеспечение более компактного размещения информации на диске, сокращение времени и соответственно стоимости передачи информации по каналам связи в компьютерных сетях. Поэтому основным показателем эффективности той или иной программы-архиватора является степень сжатия файлов.

Степень сжатия зависит от используемой программы, метода сжатия и типа исходного файла. Наиболее хорошо сжимаются файлы графических образов, текстовые файлы и файлы данных, для которых коэффициент сжатия может достигать 5 - 40%, меньше сжимаются файлы исполняемых программ и загрузочных модулей Кс = 60 - 90%. Почти не сжимаются архивные файлы. Это нетрудно объяснить, если знать, что большинство программ-архиваторов используют для сжатия варианты алгоритма LZ77 (Лемпеля-Зива), суть которого заключается в особом кодировании повторяющихся последовательностей байт (читай - символов). Частота встречаемости таких повторов наиболее высока в текстах и точечной графике и практически сведена к нулю в архивах. Кроме того, программы для архивации все же различаются реализациями алгоритмов сжатия, что соответственно влияет на степень сжатия.

В некоторые программы-архиваторы дополнительно включаются средства, направленные на уменьшение коэффициента сжатия Кс. Так в программе WinRAR реализован механизм непрерывного (solid) архивирования, при использовании которого может быть достигнута на 10 - 50% более высокая степень сжатия, чем дают обычные методы, особенно если упаковывается значительное количество небольших файлов однотипного содержания.

4. Сжатие файлов  при архивации

При работе на персональном компьютере довольно часто возникает  необходимость уменьшить размер файла с целью экономии места  на диске. Например, требуется перенести  файлы с одного компьютера на другой на дискетах. Или нужно переслать  большой файл по электронной почте - уменьшив его размер, можно сэкономить и время и деньги. Лучшее решение  в таких случаях создать так  называемый архивный файл, или, проще  говоря, архив. Это единый файл, в  который для компактного хранения информации помещены в сжатом виде один или несколько исходных файлов.

Как известно, подавляющее  большинство современных форматов записи данных содержат их в виде, удобном для быстрого манипулирования, для удобного прочтения пользователями. При этом данные занимают объем больший, чем это действительно требуется для их хранения. Алгоритмы, которые устраняют избыточность записи данных, называются алгоритмами сжатия данных, или алгоритмами архивации. В настоящее время существует огромное множество программ для сжатия данных, основанных на нескольких основных способах.  Все алгоритмы сжатия данных делятся на:

1) алгоритмы сжатия без  потерь, при использовании которых  данные на приемной восстанавливаются без малейших изменений;

2)алгоритмы сжатия с  потерями, которые удаляют из  потока данных информацию, незначительно влияющую на суть данных, либо вообще не воспринимаемую человеком.

Преимущество отдается естественно, первой группе алгоритмов. Существует два основных метода архивации без потерь:

1. алгоритм Хаффмана (англ. Huffman), ориентированный на сжатие последовательностей байт, не связанных между собой.
2. алгоритм Лемпеля-Зива (англ. Lempel, Ziv), ориентированный на сжатие любых видов текстов, то есть использующий факт неоднократного повторения "слов" - последовательностей байт.

Практически все популярные программы архивации без потерь (ARJ, RAR, ZIP и т.п.) используют объединение этих двух методов - алгоритм LZH.

Алгоритм Хаффмана. Алгоритм основан на том факте, что некоторые  символы из стандартного 256-символьного  набора в произвольном тексте могут встречаться чаще среднего периода повтора, а другие, соответственно, - реже. Следовательно, если $+o записи распространенных символов использовать короткие последовательности бит, длиной меньше 8, а для записи редких символов - длинные, то суммарный объем файла уменьшится.

Алгоритм Лемпеля-Зива. Классический алгоритм Лемпеля-Зива - LZ77, названный так по году своего опубликования, предельно прост. Он формулируется следующим образом: если в прошедшем ранее выходном  потоке уже встречалась подобная последовательность байт, причем запись о ее длине и смещении от текущей позиции короче чем сама эта последовательность, то в выходной файл записывается ссылка (смещение, длина), а не сама последовательность. Так фраза <КОЛОКОЛ_ОКОЛО_КОЛОКОЛЬНИ> закодируется как <КОЛО(-4,3)_(-5,4)О_(-14,7)ЬНИ>.

Заключение

Архиватор это программа, которая позволяет создавать  архивы из одного или нескольких файлов, а так же извлекать исходные файлы  из архивов. Добавление файлов в архив  обеспечивает уменьшение их размера, что  может быть полезно для сохранения свободного пространства на жестких  дисках компьютера, экономии трафика  и времени при передаче файлов через сеть Интернет. При помощи архиваторов можно разбивать  большие файлы на части, что дает возможность записи их на носители, объем которых меньше исходных файлов. Большинство современных архиваторов  позволяют создавать самораспаковывающиеся  архивы, для распаковки которых не нужно наличие программы-архиватора на компьютере.

Так же архиваторы можно  применять для защиты информации от посторонних глаз. Можно создать архив с данными и пароль на него, так что получить доступ к содержимому архива сможет только человек, которому вы сообщите этот пароль.

Современные архиваторы обычно поддерживают работу с большим количеством  форматов архивов и образов дисков.

Эти программы позволяют  не только сэкономить место на  дискетах, но и объединять группы совместно  используемых файлов в один архивный файл, что заметно облегчает ведение  архивов.

Список использованной литературы

1. Ресурсы поискового сервера www.referat.mirslovarei.com

2. Ресурсы поискового сервера www.etelien.ru

3. Ресурсы поискового сервера www.banifacyj.narod.ru

4. Ресурсы поискового сервера www.roglot.info