Введение

 

      При эксплуатации компьютера по самым разным причинам возможны порча или потеря информации на жестких дисках. Это  может произойти из-за физической порчи жесткого диска, неправильной корректировки или случайного уничтожения файлов, разрушения информации компьютерным вирусом и т.д. Для того чтобы уменьшить потери в таких ситуациях, следует иметь архивные копии используемых файлов и систематически обновлять копии изменяемых файлов.

      Для сохранения информации можно конечно её дублировать однако при этом  копии занимают столько же места, сколько занимают исходные файлы, и для копирования нужных файлов может потребоваться много дискет. Например, для копирования файлов с жесткого диска емкостью 1,2 Гбайт необходимо 854 дискеты емкостью по 1,44 Мбайт. В таком большом количестве дискет даже разобраться довольно трудно, поэтому трудоемкость создания и обновления копии будет весьма значительной.

      Более удобно использовать для создания  копий специально разработанные программы архивации файлов. 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.

      Целью данной работы является понять основные особенности современных программ-архиваторов.

      Для достижения указанной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1. Изучить понятие и теоретические основы архивации.
2. Рассмотреть функции программ-архиваторов.
3. Осветить основные особенности самых популярных программ-архиваторов.

1. Понятие архивации

 

      Сжатие  данных — процедура перекодирования  данных, производимая с целью уменьшения их объёма. Применяется для более  рационального использования устройств  хранения и передачи данных.

      Сжатие  бывает без потерь (когда возможно восстановление исходных данных без искажений) или с потерями (восстановление возможно с незначительными искажениями). Сжатие без потерь используется при обработке компьютерных программ и данных, именно его часто называют архивированием данных. Сжатие с потерями обычно применяется для сокращения объёма звуковой, фото- и видеоинформации, оно значительно эффективнее сжатия без потерь.

      Сжатие  основано на устранении избыточности информации, содержащейся в исходных данных. Степень избыточности зависит от типа данных. Например, у видеоданных степень избыточности обычно в несколько раз больше, чем у графических данных, а степень избыточности графических данных в несколько раз больше, чем текстовых. Кроме того, степень избыточности данных зависит от принятой системы кодирования.

      Примером  избыточности является повторение в  тексте фрагментов (например, слов естественного  или машинного языка). Подобная избыточность обычно устраняется заменой повторяющейся  последовательности более коротким значением (кодом). Другой вид избыточности связан с тем, что некоторые значения в сжимаемых данных встречаются чаще других, при этом, возможно, заменять часто встречающиеся данные более короткими кодами, а редкие - более длинными (вероятностное сжатие). Сжатие данных, не обладающих свойством избыточности (например, случайный сигнал или шум), невозможно.

      Вопросы сжатия данных достаточно остро стоят  в различных областях науки и  техники, везде, где требуется хранение и передача информации. Во-первых, это  связано стоимостью носителей информации, во-вторых, с необходимостью передачи больших потоков информации по линиям связи. Кроме того, сжатие данных неразрывно связано с криптографией и защитой информации от случайного и преднамеренного воздействия.

      Программы, осуществляющие архивацию данных, называют архиваторами. В архиваторах разработчики стремятся улучшить два основных параметра - степень сжатия и скорость работы. Скорость работы распадается на два конкурирующих параметра - скорость архивации и скорость разархивации. Часто бывает неважно, как долго мы сжимаем данные, но критичным является время обратного преобразования или наоборот. Иногда немаловажным оказывается также объем используемой памяти. Остальные свойства менее значительны и обычно не рассматриваются.

       

      Для этих параметров обычно редко удается улучшить что-нибудь одно, не ухудшив при этом другого. К тому же алгоритм сжатия оптимальный для одних типов данных, может быть совершенно не пригодным для других. Например, архиватор созданный для устранения избыточности текстов естественного языка и построенный на принципах позволяющих достичь большой степени сжатия именно текстов может совершенно не сжимать графические данные или даже увеличивать их объём.

      На  самом деле исследователями были научно доказаны теоремы которые  накладывают на архиваторы и на само сжатие данных  ограничения по степени сжатия.

      1. Для любой последовательности  данных существует теоретический  предел сжатия, который не может  быть превышен без потери части  информации.

      2. Для любого алгоритма сжатия  можно указать такую последовательность данных, для которой данный алгоритм вообще не позволит получить сжатия.

2. История архиваторов

 

      Родоначальником архиваторов в связи можно  назвать азбуку Морзе, в которой  для повышения скорости связи заложена простая идея - чем чаще используется буква алфавита, тем короче должен быть ее код. В дальнейшем, алгоритмы сжатия информации стали широко использоваться в факс-модемной и радиосвязи, позволяя в обоих случаях повысить скорость передачи информации.

      Нарастание  интереса к архиваторам началось с появлением IBM-совместимых персональных компьютеров. До этого тоже существовали программы сжатия, но они были известны только специалистам и обеспечивали несравнимо худшие показатели сжатия информации.

3. Современные программы-архиваторы и их функции

 

      Современные программные средства для создания и обслуживания архивов отличаются большим объемом функциональных возможностей, многие из которых выходят  далеко за рамки простого сжатия данных и эффективно дополняют стандартные  средства операционной системы. В этом смысле современные средства архивации данных называют диспетчерами архивов.

      К базовым функциям, которые выполняют  большинство современных диспетчеров  архивов, относятся:

• извлечение файлов из архивов
• создание новых архивов
• добавление файлов в имеющийся архив
• создание самораспаковывающихся архивов
• создание распределенных архивов на носителях малой емкости
• тестирование целостности структуры архивов
• полное или частичное восстановление поврежденных архивов
• защита архивов от просмотра и несанкционированной модификации.
• создание непрерывных (solid) архивов

      Самораспаковывающиеся архивы. В тех случаях, когда архивация производится для передачи документа потребителю, следует предусмотреть наличие у него программного средства, необходимого для извлечения исходных данных из уплотненного архива. Если таких средств у потребителя нет, создают самораспаковывающиеся архивы. Самораспаковывающийся архив готовится на базе обычного архива путем присоединения к нему небольшого программного модуля. Сам архив получает расширение имени .ЕХЕ, характерное для исполнимых файлов. Потребитель сможет выполнить его запуск как программы, после чего распаковка архива произойдет на его компьютере автоматически.

      Распределенные  архивы. В тех случаях, когда предполагается передача большого архива на носителях малой емкости, например на гибких дисках, возможно распределение одного архива в виде малых фрагментов на нескольких носителях.

      Защита  архивов. В большинстве случаев защиту архивов выполняют с помощью пароля, который запрашивается при попытке просмотреть, распаковать или изменить архив. Защита с помощью пароля считается неудовлетворительной и не рекомендуется для особо важной информации.

      Непрерывные архивы. Очень высокий выигрыш в размере (10-50%), особенно при архивировании большого количества малых файлов, получается при использовании опции создания непрерывных архивов. В этом случае все данные будут архивироваться в виде одного большого файла, а не каждый по отдельности. Это значительно увеличивает эффективность сжатия информации, но данный метод имеет и свои недостатки. Во-первых, для распаковки нескольких файлов из такого архива понадобится больше времени, чем для извлечения из обычного. Тут будет иметь значение, какими по счету были заархивированы нужные файлы. Если они были в середине, то для их распаковки программе будет нужно распаковать все файлы упакованные до необходимых, пока она доберется до требуемых. Создание архивов таким способом также может повлечь за собой большие утраты, ведь если архив окажется, поврежден, будут потеряны все файлы, которые в нем находились. В случае же запаковки обычным способом, можно извлечь из поврежденного архива пусть не все, но большинство файлов.

      К дополнительным функциям диспетчеров  архивов относятся сервисные  функции, делающие работу более удобной:

• просмотр файлов различных форматов без извлечения их из архива
• поиск файлов и данных внутри архивов
• установку программ из архивов без предварительной распаковки
• проверку отсутствия компьютерных вирусов в архиве до его распаковки
• создание самораспаковывающихся многотомных архивов
• выбор или настройка коэффициента сжатия информации.

      Файлы различных форматов сжимаются с различной степенью эффективности. Очень хорошо архивируются графические файлы в формате *.bmp (на 80--85%) и документы MS Office (в среднем на 60%), немного хуже -- Web-страницы (40--50%). Для исполняемых файлов этот показатель варьируется (~50% в зависимости от архиватора) и в большинстве случаев довольно низкий. Архивирование практически не влияет на размер сжатых файлов (графические файлы в формате *.gif и *.jpg, DivX-фильмы, образы CD и т. д.).

4. Самые популярные программы-архиваторы

 

      Наиболее  популярные среди пользователей  архиваторы:

• WinZip
• WinRAR
• 7Zip
• WinAce
• PowerArchiver

4.1. WinZip

• Стоимость: 7$
• Размер дистрибутива: 5929К
• Сайт производителя: http://www.winzip.com/
• Поддерживаемые форматы: Cab, GZip, Tar , TGZ - только извлечение файлов. Zip - полная поддержка.
• Исправление поврежденных архивов: не поддерживается.
• Самораспаковывающиеся архивы: поддерживаются.
• Зашифрованные архивы: поддерживаются.
• Непрерывные архивы: не поддерживаются.
• Многотомные архивы: ограниченная поддержка.

      Самый распространенный формат архивов - Zip, и самый распространенный архиватор - WinZip. Невысокая степень сжатия компенсируется широкой известностью WinZip.

      Не  смотря на то, что степень сжатия у программы невелика, она обладает простым интерфейсом, а также мастерами для создания и распаковки архивов. Zip-архивы могут включать в себя комментарии и быть зашифрованными с использованием пароля. Поддержка многотомных архивов в самом формате Zip ограничена: их можно создавать только на дискетах.

      Стандартная версия WinZip может создавать только простейшие самораспаковывающиеся (SFX) архивы. Чтобы запустить программу после извлечения файлов из архива или изменить текст в окне распаковщика, необходимо купить утилиту WinZip Self-Extractor, заплатив еще $49.

      Для увеличения количества распознаваемых форматов архивов есть возможность подключения архиваторов Arj и Lha. WinZip — один из первых архиваторов с графическим интерфейсом под Windows и до сих пор великолепная интеграция этого продукта с Windows является эталоном. Но на данный момент конкурирующие архиваторы обогнали его и по сжатию, и по удобству интерфейса.

4.2. WinRAR.

• Стоимость: 29$
• Размер дистрибутива:1035К
• Сайт производителя: http://www.rarlab.com/
• Поддерживаемые форматы: CAB, ARJ, LZH, TAR, GZip, ACE, UUE, BZ2, JAR, ISO ,7Z - только извлечение файлов.