Виды архиваторов

Следует различать собственно программу-архиватор, формат архивов и методы сжатия. Даже один и тот же метод сжатия может иметь варианты реализации. Например, существует более десятка программ-архиваторов, которые могут создавать архивы в формате ZIP. В свою очередь данные в формате ZIP могут быть сжаты различными методами: Deflate, Deflate64, BZip2. Метод Deflate имеет несколько реализаций с разной скоростью и степенью сжатия. С помощью этого метода архиватор 7-zip позволяет создавать архивы в формате ZIP и 7Z.

Обычно архиваторы могут создавать архивы в собственном эксклюзивном формате с использованием своих оригинальных методов. Например, архиватор RAR позволяет создавать архивы RAR. В формате архива и методах сжатия заключаются основные преимущества того или иного архиватора.

В простейшем случае архиватор позволяет только упаковать или распаковать один файл. Кроме собственно сжатия данных, современные архиваторы обеспечивают некоторые дополнительные функции. Можно выделить несколько основных:

- сжатие некоторых файлов и целых директорий;

- создание самораспаковывающихся (SFX) архивов. То есть для распаковки архива программа-архиватор не требуется;

- изменение содержимого архива;

- шифрование содержимого архива;

- информация для восстановления архива при частичном повреждении и возможность восстановления поврежденных архивов;

- разбивка архива на несколько частей или томов;

- консольная версия программы для работы из командной строки;

- графическая (GUI) версия программы.

Стоит отметить, что, несмотря на формальное наличие, реализация каждой дополнительной функции может быть выполнена на совершенно разном уровне.

Кроме различий в функциональности, можно разбить архиваторы на две группы: асимметричные и симметричные. Асимметричные архиваторы требуют для операции распаковки значительно меньше времени и оперативной памяти, чем для операции упаковки. Это позволяет быстро получать содержимое архива на маломощных компьютерах. Симметричные архиваторы требуют для операций упаковки и распаковки одинаковое время и объем оперативной памяти. Использование таких архиваторов на широком парке компьютеров или для оперативного доступа к содержимому архива ограничено. Известный архиватор RAR в качестве основного использует асимметричный словарный метод сжатия, а для текстов может использовать симметричный PPM-метод. Таким образом, распаковка архивов RAR, сжатых с максимальной степенью сжатия, может быть невозможна на компьютерах с ограниченным объемом оперативной памяти. Все или почти все передовые архиваторы с высокой степенью сжатия являются симметричными.

Несмотря на очень скромные данные о распространенности архиваторов, их существует большое множество. Основная масса относится к категории экспериментальных и архиваторов с ограниченной функциональностью. Тем не менее каждый их них позволяет выполнять собственно процедуру сжатия данных.

WinRar

Автор: Евгений Рошал (roshal@rarsoft.com)

Поддерживаемые платформы: Windows, Linux, BeOS and DOS-32

WinRAR — это архиватор файлов в формат RAR и ZIP для 32-битных и 64-разрядных операционных систем Windows и Pocket PC. Считается одним из лучших архиваторов[2] по соотношению степени сжатия к скорости работы. Распространяется по shareware-лицензии. Версия для платформы Pocket PC имеет лицензию Freeware.

Возможности:

• Создание архивов форматов RAR и ZIP.
• Распаковка файлов формата CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE, UUE, BZIP2, JAR, ISO, 7z, Z.
• Возможность шифрования архивов с использованием алгоритма AES (Advanced Encryption Standard) с длиной ключа 128 бит, при этом в качестве ключа шифрования используется хеш пароля с использованием алгоритма SHA-1.
• Возможность работы с файлами размером до 8,589 млрд. (примерно 8 x 109) гигабайт.
• Создание самораспаковывающихся, непрерывных и многотомных архивов.
• Добавление в архивы дополнительной информации для восстановления архива в случае его повреждения, в том числе создание специальных томов восстановления, позволяющих восстановить многотомный архив при повреждении частей с информацией.
• Полная поддержка файловой системы NTFS и имён файлов в Юникоде.
• Поддержка командной строки.

Версии:

· С версии 2.90 вводится поддержка нового формата архива — RAR3. Предыдущие версии не могут работать с новым форматом;

· С версии 3.50 начинают поддерживаться темы оформления и скины, а также происходит корректное встраивание в контекстное меню на x64 Windows системах;

· С версии 3.60 алгоритмом компрессии поддерживаются многоядерные процессоры и процессоры с технологиями Hyper-threading — это обеспечивает существенный прирост скорости сжатия;

· C версии 3.70 архиватор официально совместим с Windows Vista, создаёт SFX-архивы с запросом привилегий;

· C версии 3.80 теперь поддерживаются архивы ZIP, которые содержат имена файла Unicode в формате UTF-8;

· С версии 3.90 появляется разделение на 32- и 64-битные версии программы. 64-битная версия работает только на 64-битных ОС Windows и даёт некоторый прирост производительности.

· С версии 4.00 изменен алгоритм архивирования RAR, что в значительной степени повышает скорость распаковки. В зависимости от типа данных, скорость распаковки может быть выше на 30 %. Появляется менеджер паролей, который позволяет сохранять пароли архивов для дальнейшего использования.

WinZip

WinZip — условно-бесплатный файловый архиватор и компрессор для Microsoft Windows и Apple Mac OS X фирмы Corel. PKZIP является основным форматом, хотя поддерживаются и другие архивные форматы.

Возможности:

• Создание, дополнение, извлечение из архивов ZIP, а также собственного формата.zipx
• Поддержка алгоритмов компрессии JPEG, LZMA (12.0), bzip2 (9.0), PPMd (10.0) и специальных алгоритмов для звуковых файлов (на основе WavPack), что позволяет уменьшить архив за счёт потенциального увеличения времени сжатия и извлечения (особенно при использовании PPMd).
• Декомпрессия файлов.bz2,.rar,.iso,.img, 7-zip
• Встроенная поддержка архивов LHA (.lha и.lzh)
• Настраиваемая интеграция в оболочку Microsoft Windows.
• Поддержка 128- и 256-битных ключей шифрования AES. Это позволило заменить менее надёжный метод шифрования PKZIP 2.0 используемый в ранних версиях. Версия 9 также осуществляет поддержку 64-битного шифрования в PKZIP.
• Прямая запись архивов на CD / DVD
• Автоматизация резервного копирования
• Поддержка протокола FTP
• Отправка ZIP архивов по электронной почте
• Поддержка Юникода (c версии 11.2)

История:

Архиватор формата ZIP (PKZIP) был первоначально создан для MS-DOS в 1989 году компанией PKWare.

WinZip был создан в начале 1990 года как коммерческий графический интерфейс для PKZIP. Приблизительно в 1996 создатели WinZip включили код сжатия от проекта PKZIP, таким образом устраняя потребность в присутствии консольной версии.

С версии 6.0 до версии 9.0, зарегистрированные пользователи могли загружать новейшие версии программного обеспечения, используя первоначальную регистрационную информацию, и тем самым получая обновления бесплатно. Начиная с версии 10.0 система бесплатного обновления была отключена. WinZip доступна в стандартной и профессиональной версии.

В мае 2006 года, корпорация Corel, известная своей линией продуктов WordPerfect и CorelDRAW, объявила, что завершила приобретение WinZip Computing.

До версии 11.2 была возможность включения с помощью внешних программ поддержки архивов ARC, ARJ.

С версии 14.5 меню графической оболочки программы изменено на Ribbon-интерфейс.

Апрель 2011 — выпущена версия 15, поддерживающая русский язык.

2012 — выход WinZip вер. 16.5, движок которой оптимизирован для многоядерных процессоров. Также добавлена поддержка OpenCL для GPU AMD (однако, не для Intel и Nvidia), при этом прирост производительности в этом приложении у APU Trinity и Llano составил до 45 %.

Zip

7-Zip — свободный файловый архиватор с высокой степенью сжатия данных. Поддерживает несколько алгоритмов сжатия и множество форматов данных, включая собственный формат 7z c высокоэффективным алгоритмом сжатия LZMA. Программа разрабатывается с 1999 года и является бесплатной, а также имеет открытый исходный код, большая часть которого свободно распространяется на условиях лицензии GNU LGPL, за исключением кода декомпрессора unRAR, который имеет ограничения. Основной платформой является Windows (в том числе Windows CE), где доступны две версии программы: с графическим интерфейсом и версия для командной строки. Консольная версия была портирована сообществом разработчиков для систем стандарта POSIX под общим названием p7zip. Портированные версии для других систем, так же как и оригинальная программа 7-zip, доступны на сайте системы SourceForge (по состоянию на 7 ноября 2010 года программа была скачана с сайта более 109 миллионов раз). 7-Zip является победителем SourceForge.net Community Choice Awards 2007 года в категориях: лучший проект и лучший технический дизайн.

Возможности

• Поддерживаемые алгоритмы:
• LZMA, LZMA2, PPMd, Bzip2, Deflate и Deflate64
• Поддерживаемые форматы:
• упаковка и распаковка: 7z, BZIP2 (BZ2, TB2, TBZ, TBZ2), GZIP (GZ, TGZ), TAR, ZIP, XZ;
• только распаковка: 001, ACE, ARJ, CAB, CHM, CPIO, DEB, DMG, FLV, ISO, JAR, LHA, LZH, LZMA, LZO (TZO), MSI, NSIS, PE, RAR, RPM, SWF, SWM, VHD, WIM, XAR, Z (TAZ); FAT, HFS, MBR, NTFS, UDF, SquashFS, CramFS
• Очень высокая степень сжатия в новом формате 7z благодаря использованию усовершенствованного алгоритма Лемпела-Зива.
• Для форматов ZIP и GZIP степень сжатия на 2—10 % выше, чем у PKZIP и WinZip.
• Возможность создания самораспаковывающихся архивов для формата 7z.
• В формате 7z возможно создавать многотомные архивы (за исключением самораспаковывающихся).
• Возможность шифрования алгоритмом AES-256 для архивов формата 7z и ZIP.
• Интеграция в оболочку Microsoft Windows и Windows NT.
• Плагин для программы FAR Manager.
• Плагин для программ Total Commander и Unreal Commander (wcx).
• Встроенная утилита для тестирования производительности.
• Многоязычный графический интерфейс (только для Windows) с функциями двухоконного файлового менеджера.
• Мощная версия для командной строки.
• Специальная версия для 64-разрядных операционных систем Windows.
• Поддержка кодировки Юникод для имен файлов.

Сжатие

7-Zip использует многопоточность и позволяет задействовать для сжатия, в зависимости от алгоритма или формата, различное количество потоков. При создании архивов, в которых файлы могут сжиматься независимо друг от друга (например, ZIP), программа может использовать до 8 потоков одновременно. Для алгоритма сжатия LZMA архиватор одновременно может использовать до 2 потоков. Невозможность использования большего их количества объясняется последовательным характером непрерывного сжатия. Алгоритм сжатия LZMA2 не имеет этого недостатка.

При сжатии в формате 7z используются также специальные фильтры-нормализаторы. Так, для более оптимального сжатия 32-битного x86 кода используются нормализующие конверторы BCJ и BCJ2. Программа также имеет оптимизирующий дельта-конвертер для некоторых типов мультимедиаданных, например несжатых 24-битных изображений.

Результаты по степени сжатия сильно зависят от сжимаемых данных. Обычно 7-Zip сжимает в формат 7z на 4—25 % лучше, чем в формат zip.

7-Zip 4.65 занимает 24 место в рейтинге архиваторов по степени сжатия, для сравнения популярные WinRAR 3.80 и WinZip 12 занимают 32 и 34 место соответственно. Лидеры же рейтинга PAQ более известен в своей GUI-модификации KGB и WinRK имеют на порядок большее время сжатия.

Достоинства

• бесплатное ПО с открытым исходным кодом, распространяемое по свободной лицензии GNU LGPL (кроме распаковщика unRAR, лицензия которого запрещает восстановление алгоритма сжатия RAR);. Вследствие этого — поддержка множества платформ.
• открытый формат архива и алгоритм сжатия.
• высокая степень сжатия. В целом, можно подобрать параметры, при которых размер файла и скорость сжатия будут аналогичны WinRAR.
• высокая скорость распаковки (для архивов с методом сжатия LZMA). По данным автора:
• скорость распаковки достигает 20-30 мегабайт в секунду на 2 ГГц процессоре класса Intel Core 2 или AMD Athlon 64.
• скорость распаковки порядка 1-2 мегабайт в секунду при использовании процессоров ARM, MIPS, PowerPC и подобных при частоте 200 МГц.
• многопоточное сжатие. Если на одноядерном процессоре скорость 7-Zip близка к WinRAR, то на двухъядерном 7-Zip намного быстрее;
• поддержка шифрования AES-256;
• поддержка 64-битных систем;
• в программе имеется множество точных настроек алгоритмов сжатия, для неопытных пользователей есть готовые предустановки;
• общий объём файлов в одном архиве формата 7z может составлять 16 эксабайт;
• Существует открытое 7-Zip API, позволяющее интегрировать 7-zip с другими программными продуктами.

Недостатки

• Не сохраняет информации о правах доступа к файлам.
• Не позволяет извлекать файлы, если не доступны все части архива.

Выводы

Алгоритмы сжатия информации активно совершенствуются, и современные архиваторы позволяют сжимать данные гораздо более эффективно. Однако наиболее продвинутые, с точки зрения сжатия информации, программы не всегда являются и самыми многофункциональными, а значит и наиболее распространенными. Поэтому большинство пользователей делают выбор в пользу программ, которые обеспечивают меньший коэффициент сжатия, но имеют хорошо продуманный интерфейс и большое количество дополнительных возможностей.

Сжатие данных используется очень широко. Можно сказать, почти везде. Например, документы PDF, как правило, содержат сжатую информацию. Довольно много исполняемых файлов EXE сжаты специальными упаковщиками. Всевозможные мультимедийные файлы (GIF, JPG, MP3, MPG) являются своеобразными архивами.

Основным недостатком архивов является невозможность прямого доступа к данным. Их сначала необходимо извлечь из архива или распаковать. Операция распаковки, впрочем, как и упаковки, требует некоторых системных ресурсов. Это не мгновенная операция. Поэтому архивы в основном применяют со сравнительно редко используемыми данными. Например, для хранения резервных копий или установочных файлов.

Итак, выбирая архиватор, не стоит руководствоваться только скоростью работы и обеспечиваемым коэффициентом сжатия. Необходимо, чтобы он обладал развитым и удобным оконным интерфейсом, поддерживал разные платформы (чтобы не возникало проблем совместимости) и располагал большим количеством дополнительных возможностей. Немаловажно при выборе архиватора учитывать распространенность и возможную дальнейшую поддержку авторами новых версий.

Список Литературы

1. Зверев В.С. Информатика: Учебное пособие для студентов вузов. Астрахань, 2003

2. http://wikipedia.ru

3. Поваляев. Е. «Архиваторы». КомпьютерПресс №2 2007г.

4. Воловник А. «Знакомьтесь, информационные технологии». СПб. БХВ-Петербург. 2006г.

5. Сеннов А. «Курс практической работы на ПК» СПб. БХВ-Петербург. 2005г.