Параметри стиснення файлів Linux та порівняння

Загалом стиснення є корисним методом, який по суті кодує інформацію, використовуючи менше даних, ніж вихідний. У випадку з Linux існують різні варіанти стиснення, кожен із яких має свої переваги.

Загальний дистрибутив Linux пропонує доступ до декількох дійсно корисних і простих механізмів стиснення. Ця стаття буде зосереджена лише на них.

Типи стиснення

Стиснення - це кодування та подання інформації з використанням меншої кількості бітів, ніж це було спочатку. У випадку стиснення файлів метод стиснення використовує власний алгоритм та математичний розрахунок для створення вихідних даних, які, як правило, менше розміру вихідного файлу. Через те, як працює різне стиснення та випадковий характер файлів, пробіг може сильно відрізнятися.

Існує 2 типи стиснення.

• Стиснення з втратою: Це ризикований тип стиснення, який не гарантує цілісність даних. По суті, після стиснення існує ризик того, що оригінальний файл не вдасться відновити за допомогою стисненого архіву.
  Яскравим прикладом такого типу стиснення є добре відомий формат MP3. Коли MP3 створюється з оригінального аудіофайлу, він значно менший, ніж оригінальний музичний файл. Це спричиняє втрату якості звуку.
• Стиснення без втрат: Це найбільш широко застосовуваний тип стиснення. За допомогою методу стиснення без втрат оригінальний файл можна відновити із стиснутого файлу. Методи стиснення, які я розгляну в цій статті, - усі методи стиснення без втрат.

Стиснення Linux

Більшість методів стиснення доступні в інструменті дьоготь. Що стосується стиснення "zip", ми будемо використовувати застібку-блискавку інструмент. Якщо припустити, що у вашій системі вже встановлені ці інструменти, давайте почнемо.

Спочатку нам потрібен тестовий файл. Виконайте таку команду, щоб створити її.

$ base64 / dev / urandom | head -c 20000000> файл.txt

Він створить текстовий файл розміром 20 МБ.

Тепер давайте створимо 10 копій файлу. Разом це 200 МБ.

Zip для стиснення

Zip є досить поширеним явищем. Для створення zip-файлу інструменту zip потрібна наступна структура команд.

$ zip

.застібку-блискавку

Щоб стиснути всі файли в тестовому каталозі в один zip-файл, запустіть цю команду.

$ zip-тест.поштовий індекс *

Вхідний розмір склав 200 МБ. Після стиснення це зараз 152 МБ!

За замовчуванням інструмент zip застосовує стиснення DEFLATE. Однак він також може використовувати стиснення bzip2. Мало того, ви також можете створювати захищені паролем zip-файли! Дізнайтеся більше про zip.

Tar для стиснення на Linux

Смола не є способом стиснення. Натомість він найчастіше використовується для створення архівів. Однак він може реалізувати низку популярних методів стиснення в архіві.

Для обробки архіву tar (також відомого як “tarball”) існує інструмент tar. Дізнайтеся більше про дьоготь. Як правило, інструмент tar використовує таку структуру команд.

$ смоли

Щоб додати тестові файли до одного архіву tar, виконайте наступну команду.

$ tar -cvf тест.смола *

Тут розмір файлу залишається незмінним.

Gzip для стиснення в Linux

GNU Zip або gzip - ще один популярний метод стиснення, який, на мій погляд, кращий за традиційний zip завдяки кращому стисненню. Це продукт з відкритим кодом, створений Марком Адлером та Жаном-Лу Гейлі, який спочатку повинен був замінити UNIX компрес корисність.

Для управління архівами gzip доступні 2 інструменти: tar та gzip. Давайте перевіримо їх обох.

Спочатку інструмент gzip. Ось як виглядає структура команд gzip.

$ gzip

Наприклад, наступна команда замінить test1.txt із test1.txt.gz стислий файл.

$ gzip -v тест1.txt

Якщо ви хочете стиснути весь каталог за допомогою gzip, запустіть цю команду. Тут прапор “-r” призначений для “рекурсивного” стиснення. Gzip пройде всі папки та стисне окремі файли у кожній з них.

$ gzip -r

Gzip підтримує різні значення сили стиснення, починаючи від 1 (найменше стиснення, найшвидше) до 9 (найкраще стиснення, найповільніше).

$ gzip -v -9

Для кращого контролю над вихідними даними та простоти використання, tar краще підходить для цього завдання. Виконайте наступну команду.

$ tar -cvzf тест.дьоготь.gz *

Результат схожий на zip із використанням DEFLATE, в результаті 152 МБ після стиснення.

Bzip2 для стиснення на Linux

Bzip2 - це безкоштовний інструмент із відкритим кодом, який використовує алгоритм Burrows-Wheeler для стиснення. Вперше представлений у 1996 році, bzip2 широко використовується як альтернатива стисненню gzip.

Як і gzip, є два інструменти для роботи з bzip2: tar і bzip2.

Інструмент bzip2 працює подібно до інструменту gzip. Одночасно він може працювати лише з одним файлом. Ось структура команд.

$ bzip2

Давайте стиснемо тест1.txt-файл. Тут прапор “-v” призначений для детального режиму.

$ bzip2 -v тест1.txt

Подібно до gzip, bzip2 також підтримує різний рівень стиснення, починаючи від 1 (за замовчуванням, менше використання пам'яті) до 9 (екстремальне стиснення, велике використання пам'яті).

$ bzip2 -v -9

Кращий спосіб використання стиснення bzip2 - використання tar. Використовуйте наступну команду.

$ tar -cvjf тест.дьоготь.bz2 *

Стиснення трохи покращено, ніж попередні. Тепер розмір файлу зменшився до 151.7 МБ.

XZ для стиснення на Linux

Це відносно новачок у галузі стиснення. Вперше випущений у 2009 році, з тих пір він постійно зростає у використанні.

Інструмент стиснення xz використовує алгоритм LZMA2, який відомий більшим ступенем стиснення порівняно з gzip та bzip2, що робить його чудовим вибором, коли ви хочете заощадити максимальну кількість дискового простору. Однак це пов'язано з вищими вимогами до пам'яті та витратою часу.

Файл, створений інструментом стиснення XZ, має розширення .xz. Для стиснення одного файлу ви можете безпосередньо викликати інструмент XZ.

$ xz

Наприклад, запустіть таку команду, щоб стиснути test1.txt-файл.

$ xz -v тест1.txt

Подібно до інших згаданих методів стиснення, xz також підтримує різний діапазон сили стиснення, починаючи від 1 (найнижче стиснення, найшвидше) до 9 (найкраще стиснення, найповільніше). Якщо ви не беретесь до часу і просто хочете заощадити простір, то йдіть на крайність.

$ xz -v -9

Щоб створити стислий файл XZ із усіх тестових файлів, запустіть цю команду.

$ tar -cvJf тест.дьоготь.xz *

Тут розмір вихідного файлу - 153.7 МБ.

Витяг стиснених архівів

Витягувати створені нами архіви простіше, ніж їх створювати. Щоб витягти zip-файл, використовуйте таку структуру команд.

$ розпакувати .zip -d

Щоб витягти створений нами zip-архів, запустіть цю команду. Це витягне весь вміст в одному каталозі.

$ unzip тест.застібку-блискавку

Для вилучення смоли, смоли.гз, смола.bz2 і смоли.xz, ми повинні використовувати дьоготь інструмент. Наступна команда tar застосовується для вилучення всіх них.

$ tar -xvf

Наприклад, давайте витягнемо всі файли із стисненого архіву bz2.

$ tar -xvf тест.дьоготь.bz2

Розпакувати gzip (не tar.gz), запустіть цю команду.

$ gzip -d

Аналогічно, наступна команда розпакує архів bzip2.

$ bzip2 -d

Та сама структура команд застосовується для архіву xz.

$ xz -d

Заключні думки

Сподіваємось, тепер у вас є достатньо знань для вирішення завдань стиснення в різних обставинах. Залежно від конкретних вимог, усі методи стиснення пропонують дуже привабливі характеристики.

Важливо відзначити, що результат стиснення не буде постійно однаковим. При різному введенні даних вихід буде різним. Наприклад, у деяких випадках xz може запропонувати шалений результат стиснення, тоді як у цьому прикладі - ні. Те саме стосується інших методів.

Щоб дізнатись більше про ці інструменти, ознайомтесь із відповідною інформаційною сторінкою.

$ man zip