7        архивация данных

Архивирование – упаковка (сжатие) папки, файла или группы файлов для того, чтобы уменьшить место, занимаемое ими на диске, при обмене информацией по сети Интернет, а также при создании резервных копий на магнитных лентах, дискетах или СD-дисках.

Архиваторами называют специальные программы (диспетчеры архивов), которые позволяют сжимать файлы, значительно уменьшая их в размере. Вместо одного или нескольких исходных файлов вы получаете один файл архива, в котором в сжатом виде находятся все файлы. В любой момент вы можете извлечь файлы из архива, восстановив их исходный размер.

Сжатие информации и размещение ее в архиве часто называют упаковкой, а обратная операция называется, соответственно, распаковкой. Поэтому архиваторы иногда называют упаковщиками. Таким образом, если кто-либо говорит об архивации, сжатии или упаковке, то речь идет об одной и той же операции.

Простой алгоритм сжатия информации позволяет заменять длинные последовательности одинаковых символов одним символом и количеством повторов. Одинаковая последовательность символов часто встречается при растровом кодировании изображения. При этом друг за другом следуют коды точек одинакового цвета, например, белого. Например, вместо строки «NNNNNNNNNNNNNNN» пишем 15«N». Видно, что такая запись занимает значительно меньше места. В современных архиваторах используются и другие, более сложные методы сжатия. Все методы основаны на статистике сжимаемой информации. Другими словами, наиболее часто встречаемые символы кодируются наименьшим числом бит. Соответственно, редко встречаемые символы кодируются более длинной последовательностью бит.

Большинство архиваторов пользуются несколькими методами одновременно, чем достигается наибольшая степень сжатия или сжатый размер файла по отношению к его исходному размеру. Существуют упаковщики, которые архивируют графические изображения с потерей информации, т.е. при распаковке получившийся рисунок не совсем совпадает с исходным, но отличия на глаз практически не заметны, при этом обеспечивается высокий коэффициент сжатия.

Основными характеристиками программ-архиваторов являются:

скорость работы;

сервис (набор функций архиватора);

степень сжатия - отношение размера исходного файла к размеру упакованного файла.

Степень сжатия зависит от конкретной информации, которую надо сжимать. Лучше всего сжимаются текстовые файлы и рисунки. Но некоторые файлы так оптимально организованы, что их практически нельзя сжать. В среднем файлы можно сжать в полтора-два раза, хотя отдельные файлы сжимаются в сто раз и более.

Степень сжатия файла характеризуется коэффициентом Кс, отражающим процентное отношение объема сжатого файла Vс, к объему исходного файла V0:

Kс=Vс/V0×100\%

Лучшие архиваторы позволяют реализовывать следующие функции:

создавать архивные файлы из отдельных (или всех) файлов текущего каталога и его подкаталогов, загружая в один архив до 32 000 файлов;

добавлять файлы в архив;

извлекать и удалять файлы из архива;

просматривать содержимое архива;

просматривать содержимое архивированных файлов, осуществлять поиск строк в архивированных файлах;

вводить в архив комментарии к файлам, добавлять информацию о создателе архива, времени и дате последних изменений, внесенных в архив;

создавать многотомные архивы;

создавать самораспаковывающиеся архивы как в одном томе, так и в виде нескольких томов;

запоминать в архиве пути к файлам;

сохранять в архиве несколько поколений (версий) одного и того же файла;

переупорядочивать архивный файл по размерам файлов, именам, расширениям, дате и времени модификации, коэффициенту сжатия и др.;

обеспечивать защиту информации в архиве и доступ к файлам, помещенным в архив, защищать каждый из помещенных в архив файлов циклическим кодом;

тестировать архив, проверять сохранность в нем информации, в том числе и с помощью паролей-

восстанавливать файлы (частично или полностью) из разрушенных (поврежденных) архивов;

поддерживать типы архивов, созданных другими архиваторами. Например, архиватор оболочки FAR Manager 1.6 поддерживает 14 архивных форматов.

Наибольшее распространение имеют способы сжатия данных в форматах arj, zip и rar. Для операционной системы MS-DOS чаще всего используют программы Arj.exe, PKZip.exe/PKUNZip.exe или Rar.exe/UNRar.exe, а для Windows 95/98/NT - WinArj, WinZip или WinRar.

Почти все архиваторы позволяют создавать удобные самораспаковывающиеся архивы (SFX - Self-extracting-архивы) - файлы с расширением ехе. Для распаковки такого архива не требуется программы-архиватора, достаточно запустить архив *.ехе как программу. Многие архиваторы позволяют создавать многотомные (распределенные) архивы, которые могут размещаться на нескольких дискетах.

Наиболее часто используются архивы ARJ и ZIP. Программы ARJ.EXE, РКZIP.ЕХЕ, PKUNZIP.EXE, WinZip распространяются как Shareware - условно бесплатные. Это означает, что после того, как вы получили программу, попробовали ее в работе и решили использовать в дальнейшем, вы должны зарегистрировать эту программу, послав разработчику некоторую небольшую сумму денег, указанную в сопроводительных текстовых файлах. После этого разработчик пришлет вам копию программы, которая при запуске будет выдавать сообщение о том, что она зарегистрирована на ваше имя и используется на легальных основаниях.

Стоит упомянуть о так называемых невидимых архиваторах. Эти специальные программы сжимают все файлы на диске. Невидимыми эти архиваторы называются потому, что вы работаете так же, как и с обычным диском, и не знаете, что он сжат. Программа упаковывает информацию в момент записи на диск и распаковывает при чтении. Практически вы работаете с диском большей емкости, но с меньшей скоростью работы. В последнее время винчестеры большого объема стоят не так дорого, поэтому лучше не использовать сжатие диска. Вы немного выиграете в свободном месте на диске, но потеряете в надежности хранения информации.

Современный архиватор WinZip для операционной системы Windows, который позволяет работать с архивами всех самых популярных форматов.

Программа ARJ.EXE

Архиватор ARJ.EXE - это одна из наиболее удобных и многофункциональных программ архивации.

Мы рассмотрим только основные и наиболее интересные функциональные возможности архиватора ARJ.EXE. Более подробную информацию об архиваторе ARJ.EXE можно получить, запустив на выполнение программу ARJ.EXE без параметров.

Архиватор ARJ.EXE используется следующим образом: ARJ <команда> [-<ключ> [-<ключ>...]] <имя_архива> [<имя_файлов>...]

Обязательный параметр команда определяет команду, выполняемую архиватором. Приведем таблицу самых важных команд (Таблица 7.1):

Таблица 7.1

Список основных команд

После одной из приведенных команд могут следовать один или несколько необязательных дополнительных параметров ключ. Дополнительные параметры должны выделяться символом '-'. Они задают модификацию выполняемой команды. Приведем таблицу наиболее важных дополнительных параметров архиватора ARJ.EXE (Таблица 7.2):

Таблица 7.2

Список наиболее важных дополнительных параметров ARJ.EXE

После дополнительных параметров следует имя файла архива.

Вслед за именем обрабатываемого архива может идти список имен извлекаемых, добавляемых или удаляемых файлов. При указании имен извлекаемых, добавляемых и удаляемых файлов можно использовать символы '?' и '*'. Если вы не укажите список файлов, то будут подразумеваться все файлы, расположенные в текущем каталоге.

Приведем несколько примеров использования архиватора ARJ.EXE для создания архива: ARJ a -r -x*.obj -xtmp.* collaps

После выполнения этой команды в текущем каталоге будет создан архив из всех имеющихся там файлов за исключением файлов с расширением OBJ (параметр -x*.obj ) и именами TMP (-xtmp.*). Имя архива будет COLLAPS.ARJ. Файлы, расположенные в подкаталогах также будут записаны в архив.

Для восстановления файлов из архива можно воспользоваться следующей командой: ARJ x collaps

По этой команде из архива COLLAPS.ARJ, который в данном случае должен находится в текущем каталоге, будут извлечены все имеющиеся там файлы. При этом будет воссоздана вся структура каталогов существовавшая в момент архивации.

В качестве еще одного примера рассмотрим использование архиватора ARJ.EXE для создания самораскрывающегося архива.

Для создания самораскрывающихся архивов в архиваторе ARJ.EXE предусмотрены параметры -je и -je1. Самораскрывающийся архив представляет собой выполнимый файл, который при запуске восстанавливает хранящиеся в нем самом файлы. При этом нет необходимости запускать ARJ.EXE. Но ни что не дается даром - размер самораскрывающегося архива больше размера обычного архива. Фактически самораскрывающийся архив - это обычный архив к которому добавлен упрощенный вариант архиватора ARJ.EXE, который может только раскрыть данный архив.

Пусть вы собираетесь создать самораскрывающийся архив из всех файлов, расположенных в текущем каталоге. В этом случае вы можете ввести следующую команду:

ARJ m -je collaps

После выполнения данной команды будет создан самораскрывающийся архив, содержащий все файлы, которые находились в текущем каталоге, а затем исходные файлы будут удалены. В результате текущий каталог будет содержать файл COLLAPS.EXE, представляющий собой самораскрывающийся архив.

Теперь для восстановления файлов из самораскрывающегося архива вам достаточно запустить на выполнение файл COLLAPS.EXE.

Программа PKZIP.EXE

Архиватор PKZIP состоит из двух программ - PKZIP.EXE и PKUNZIP.EXE. Программа PKZIP.EXE создает архивы, а PKUNZIP.EXE - восстанавливает файлы из архива. Кроме этих, основных программ, пакет PKZIP включает и другие программы, предназначенные для восстановления поврежденных архивов, создания самораскрывающихся архивов, а также для выполнения некоторых других действий.

Для создания архивов надо воспользоваться программой PKZIP.EXE. Архиватор PKZIP.EXE имеет следующий формат вызова:  PKZIP [-<ключ> [-<ключ>...]] <имя_архива> [<имя_файлов>...]

После имени программы архиватора могут следовать один или несколько необязательных параметров <switch>. Параметры должны выделяться символом '-'. Приведем таблицу наиболее важных параметров программы PKZIP.EXE (Таблица 7.3):

Таблица 7.3

Список наиболее важных параметров для PKZIP.EXE

Полный список параметров архиватора PKZIP приведен в документации. Вы можете просмотреть краткий список всех возможных параметрв, если запустите программу PKZIP.EXE с параметром /?.

После параметров следует имя создаваемого архива. Если для файла архива не указано расширение, то подразумевается расширение ZIP.

Вслед за именем архива может идти список имен добавляемых, обновляемых или удаляемых файлов. При задании имен файлов можно использовать символы '*' и '?'. Если вы не укажете список файлов, то обрабатываются все файлы в текущем каталоге. Приведем несколько примеров использования архиватора PKZIP.EXE.

Если требуется создать архив из всех файлов, находящихся в текущем каталоге, вы можете воспользоваться следующей командой: PKZIP -a collaps

После выполнения этой команды в текущем каталоге будет создан архив из всех имеющихся там файлов. Архив создается в файле с именем COLLAPS.ZIP. Заметим, что файлы, расположенные в подкаталогах текущего каталога, не будут записаны в архив.

Если вам надо удалить исходные файлы, записанные в архив, воспользуйтесь другой командой: PKZIP -m collaps

Так же, как и в предыдущем случае, будет создан архив с именем COLLAPS.ZIP, но все включенные в него файлы будут удалены из текущего каталога. Файлы, расположенные подкаталогах записаны в архив и удалены не будут.

Если кроме файлов, находящихся в текущем каталоге, вам надо поместить в архив файлы из подкаталогов, введите следующую команду: PKZIP -m -r collaps

Архив COLLAPS.ZIP будет содержать все файлы, находящихся в текущем каталоге и в подкаталогах. В архиве не будут записаны полные пути файлов, и после восстановления архива, файлы из всех каталогов будут размещены вместе. Чтобы запомнить в архиве полные имена файлов необходимо дополнительно добавить параметр -p: PKZIP -m -r -p collaps

Вы можете также ограничить доступ к архиву, закрыв его паролем. После закрытия файла паролем, не зная пароля, нельзя извлечь исходные файлы из архива, но можно просмотреть названия файлов, входящих в архив. Для успешного восстановления архива, закрытого паролем, необходимо правильно указать пароль при разархивировании. Смотри раздел "Как защитить данные, хранимые в вашем компьютере".

В отличие от архиватора ARJ.EXE, при использовании архиватора PKZIP, для восстановления архива необходимо воспользоваться отдельной программой. Программа восстановления архива вызывается командой PKUNZIP.EXE.

Синтаксис этой команды представлен ниже:

PKUNZIP [-<ключ> [-<ключ>...]] <имя_архива> [<имя_файлов>...]

После имени программы архиватора могут следовать один или несколько необязательных параметров <switch>. Параметры должны выделяться символом '-'. Они задают модификацию выполняемой команды. Приведем таблицу наиболее важных параметров программы PKUNZIP.EXE:

Таблица 7.4

Список наиболее важных параметров для PKUNZIP.EXE

После параметрв следует имя создаваемого архива. По умолчанию создается файл архива с расширением ZIP.

Вслед за именем архива могут идти имена восстанавливаемых или обновляемых файлов. При указании имени можно использовать символы '?' и '*'. Приведем несколько примеров использования программы PKUNZIP.EXE.

Для восстановления файлов из архива без создания структуры подкаталогов, используйте следующую команду:

PKUNZIP -e collaps

По этой команде из архива COLLAPS.ZIP, который в данном случае должен находится в текущем каталоге, будут извлечены все имеющиеся там файлы. Эти файлы будут помещены в текущий каталог, причем содержимое архива не изменится.

Если вам надо восстановить файлы из архива с подкаталогами, используйте другую команду: PKUNZIP -d -e collaps

По этой команде из архива COLLAPS.ZIP, который должен находиться в текущем каталоге, будут извлечены все имеющиеся там файлы. При этом будет восстановлена вся структура каталогов, существовавшая в момент архивации.

Программа RAR.EXE

Рассмотрим основные моменты работы программы rar.exe. Для создания архива при помощи архиватора rar необходимо:

1. Запустить программу rar.exe в полноэкранном режиме, найти и открыть каталог, в котором находятся архивируемые файлы и отметить их.

2. Нажать клавишу F2, при этом будет создан архив с расширением rar и именем, совпадающим с именем каталога.

3. Возможно создать архив *.rar, записав в командную строку: rar a имя архива (без расширения). Курсор должен быть в каталоге с архивируемыми файлами. Их отмечать не нужно.

4. Для создания саморазархивирующегося rar-архива с расширением *.exe, надо в командную строку записать:

rar a -s -sfx имя_архива (без расширения), где -s означает

максимальную степень сжатия, -sfx означает создание архива с расширением *.exe.

5. Если надо ввести пароль, то в командную строку следует добавить ключ -p, например: rar a -p имя_архива,

затем ввести пароль с клавиатуры. При извлечении файлов из этого архива надо будет вводить пароль, иначе извлечённая программа не будет работать.

6. Для создания многотомного rar-архива с использованием всего свободного объёма дискеты (-v), команда будет: rar a -s -r -v b: ame.

7. Создание многотомного rar-архива на жестком диске, размер тома соответствует ёмкости дискеты: rar a -s -r -v1440 name.

Для извлечения файлов из архива с расширением rar необходимо:

1. Запустить программу rar.exe в полноэкранном режиме, найти каталог с архивом rar и войти в архив, нажав на Enter.

2. Отметить все файлы архива и нажать на клавишу F4, при этом файлы будут извлечены из архива.

3. Возможно извлечение файлов из архива *.rar, записав в

командную строку: rar e *.rar и нажав Enter. Архиватор rar.exe при этом должен быть в каталоге, указанном в команде Path файла autoexec.bat. Для извлечения файлов из архива с полным путём, то есть с каталогами, командная строка будет: rar x *.rar.

4. Архиватор rar позволяет просматривать архивы arj, zip, lha.

5. Для разархивации многотомного rar-архива name.rar с дискеты в каталог PROBA на диске С: надо записать в командную строку: rar x name.rar c:proba. Просмотр любого архива: rar en name.rar.

Если архив не содержит каталоги, то вместо ключа x будет ключ e. Программа RAR позволяет просматривать текстовые файлы, находящиеся в rar, arj, zip и lha архивах. Для этого надо запустить программу rar, войти в архив, найти текстовый файл и нажать F3.

6. Тестирование RAR-архива: rar t name.rar или rar t name.exe для rar-sfx архива.

7. Просмотр RAR-архива: rar en name.rar или rar name.exe, rar en name.exe для rar-sfx архива.

Для извлечения файлов из rar-архива нужно использовать программу unrar.exe

1. Для извлечения файлов из rar-архива name.rar в командную строку надо записать: unrar e name.rar и нажать Enter. Если архив содержит каталоги, то командная строка будет: unrar x name.rar.

2. Для извлечения файлов из rar-архива в каталог PRIMER, создаваемый автоматически на диске С:, в командную строку надо записать: unrar x name.rar c:primer. Архив name.rar может содержать каталоги и быть многотомным (name.rar, name.r00, name.r01, name.r02 и т.д.). Для простого архива вместо x будет e.

3. Для просмотра архива командная строка будет: unrar l name.rar, а для тестирования архива: unrar t name.rar.