Создание архива данных. Извлечение данных из архива. Атрибуты файла и его объем. Основные возможности архиватора Winrar

  • 17.08.2019

Какие существуют архиваторы и чем они отличаются?

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 (разница порядка 5%). 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.

Точной статистики по распространенности архиваторов у меня нет. Я выскажу свою субъективную точку зрения на основе личного опыта. Безусловно, самым распространенным архиватором являются ZIP и его модификации. По своей распространенности он значительно превосходит ближайших конкурентов. Следом идут RAR и ACE. В последние годы встречается архиватор 7-zip. Других архиваторов и архивов лично мы не встречали. Исключение составляют некогда популярные ARJ и LHA. В данный момент они не актуальны из-за очень низкой степени сжатия.

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. Меньшая распространенность увеличивает вероятность ошибок в программе. К ним стоит относиться с некоторой осторожностью. Например, при проведении тестирования была найдена ошибка в архиваторе WinRK (PWCM), которую, однако, оперативно исправили.

Тестирование максимальной степени сжатия

В данном тестировании главной целью было определить лучший по степени сжатия архиватор. Скорость сжатия была второстепенна.

Для разностороннего тестирования и выявления сильных и слабых сторон использовалось несколько наборов данных, требующих различных подходов и методов для хорошего сжатия. Их размер выбран достаточно большим, чтобы архиваторы с большим размером словаря или более эффективно использующие оперативную память могли показать свое преимущество. В сжатом при помощи ZIP виде они занимают размер в районе 15 MB.

Для каждого набора данных обычно можно подобрать наиболее оптимальные параметры сжатия. Однако в этом тестировании для всех наборов данных использовались единые параметры и методы, дающие в среднем лучшие результаты исходя из наличия 512 MB оперативной памяти. Такой подход является компромиссным. С одной стороны, можно оценить эффективность на разных типах данных, хотя некоторые архиваторы и не покажут максимальной степени сжатия. С другой стороны, в реальности приходится сжимать целые папки с разнообразными данными, а специфические значения параметров могут влиять как положительно, так и отрицательно на сжатие данных в целом. Кроме того, подбор оптимальных параметров не так прост, занимает много времени и в реальной жизни выполняется редко.

Стоит подчеркнуть, что выбор исходных данных очень сильно влияет на результаты тестирования. Например, при использовании текстовых (TXT,HTML,DOC,LOG) и мультимедиа (WAV) данных архиватор 7-zip (LZMA) покажет худшие результаты, чем RAR, который имеет специальные методы для таких типов данных. Использование несжимаемых данных (JPG, PDF) покажет мизерную разницу между архиваторами с плохой и хорошей степенью сжатия. Кстати, многие файлы могут содержать как сжимаемую информацию, так и не- сжимаемую. В том числе файлы в формате DOC и PDF.

Сильное влияние оказывает и подбор оптимальных параметров сжатия. Например, по данным www.maximumcompression.com, используещего оптимальные параметры сжатия для каждого набора данных, разница между 7-zip и RAR около 3%, что значительно меньше разницы, полученной в данном тестировании.

Тестовая система

Тестирование производилось на системе: процессор - Athlon XP 2800+, оперативная память - 512 MB.

Набор данных

Данные

Размер

Сжатие ZIP

bak

54.4 MB, 13 файлов

Набор резервных копий. Резервные копии конфигураций (настроек) 1С:Предприятие. Размер файлов от 3 MB до 9 MB. Файлы имеют блочную структуру (compound) и содержат довольно много похожих и одинаковых блоков.
dat

41.5 MB, 4 файла

Сложный набор разнообразных данных. Файлы, содержащие информацию об игровых уровнях (картах) в играх Half-Life 2 и UnrealTurnament 2003.
dbf

69.1 MB, 8 файлов

Файлы баз данных. Файлы таблиц из юридической программы и базы данных 1С:Предприятие небольшого предприятия.
exe

25.3 MB, 3 файла

Исполняемые файлы. Исполняемый файл из игры Half-Life 2, а так же динамическая библиотека и исполняемый файл из пакета MS Office XP.
med

25.5 MB, 27 файлов

Мультимедиа файлы. Несколько файлов изображений в формате PSD, несколько текстур из игр Half-Life 2 и Unreal Tournament 2003 во внутреннем формате, несколько файлов несжатого звука WAV из игры Half-Life 2.
txt

41.4 MB, 472 файла

Текстовые файлы. Текстовые файлы в формате HTML на русском языке (16.5 MB), исходные коды на языках программирования JAVA, Delphi, Python (24.8 MB). Размер файлов от 20 MB.

Архиваторы

Под архиватором понимается программа-архиватор, формат архива и метод сжатия в комплексе. Далее по тексту для выделения этой совокупности используется курсив.

Были выбраны наиболее интересные и яркие с моей точки зрения архиваторы. Для этого протестированы наиболее распространённые архиваторы и лучшие архиваторы по данным http://techlabs.by/click.php?url=http://www.maximumcompression.com/ . Некоторые архиваторы были протестированы, но в итоговые результаты не попали. В том числе 7-zip (PPMd), Compressia, DGCA, DURILCA, EPM, PPMonstr, StuffIt, SBC, WinRK (PPMZ), WinRK (ROLZ). Некоторые архиваторы были отброшены после первых предварительных тестов. Это обусловлено более низкими результатами, без каких либо существенных преимуществ. Тем не менее, такие архиваторы, как Compressia, DURILCA, EPM, WinRK (PPMZ) являются одними из лучших по степени сжатия. Такой малоизвестный архиватор DGCA обладает почти идентичной степенью сжатия, скоростью и функциональностью с RAR, за исключением возможности изменять содержимое архива. При этом он является асимметричным, бесплатным и требует меньше оперативной памяти. Отмечу, что DGCA совершенно другой архиватор, который имеет свои недостатки.

Так как не все протестированные архиваторы поддерживают возможность сжатия папок, для них набор данных предварительно преобразовывался в архив ZIP с нулевой степенью сжатия.

Архиватору Slim немного подыграли. Дело в том, что этот неплохой архиватор может сжимать целые папки, но не использует непрерывный режим сжатия. В результате на тестовом наборе txt он показал сравнительно плохой результат. Если же использовать архив ZIP с нулевой степенью сжатия, тогда на тестовых наборах exe и med степень сжатия получалась значительно хуже. Это объясняется тем, что архиватор Slim использует специальные методы для некоторых форматов файлов. Архив ZIP хоть и содержит несжатые файлы, для Slim представляется только как архив ZIP. Таким образом, для архиватора Slim тестовый набор txt и bak предварительно преобразовывался в архив ZIP с нулевой степенью сжатия.

Архиватор

Версия

Параметры

7zip Format=7z, Compression level=Ultra, Compression method=LZMA, Dictionary size=32 MB, Word size=255
ACE Compression=maximum, Solid=on, V2.0=on, Dictionary=4096 KB
PAQAR Compression option=6
RAR Compression method=best, Solid=on, Advanced compression parameters=(Все включено или авто), Text compression memory to use=128 MB, Dictionary=4096 KB
Slim Use of memory=400 MB
Squeez Format=SQX, Compression rate=maximum, Dictionary size=4096 KB, Multimedia compression=on, EXE compression=on
UHARC Compression mode=PPM, Dictionary size=32768 KB
WinRK Compression method=PWCM, Model size=400 MB
WinUDA Mode-3
ZIP Format=ZIP, Compression method=Deflate, Word size=255

Функциональность и характеристики архиваторов

Указаны характеристики и функциональность только для выбранных параметров. При использовании других параметров эти характеристики могут сильно измениться. Например, WinRK при использовании стандартного метода PPMZ позволяет создавать самораспаковывающиеся (SFX) архивы. Требования к оперативной памяти в основном определены выбранными параметрами и могут быть уменьшены.

7zip ACE PAQAR RAR Slim Squeez UHARC WinRK WinUDA ZIP
Сжатие директорий
Создание самораспаковывающихся (SFX) архивов
Изменение содержимого архива
Шифрование
Восстановление архива
Разбивка архива на части
Консольная версия
Графическая (GUI) версия
Асимметричность
Требования к оперативной памяти, MB
Бесплатность
  1. Не поддерживается непрерывный режим. Архиватор не эффективен при сжатии большого числа маленьких файлов.
  2. Архиватор 7-zip не поддерживает cоздание самораспаковывающихся (SFX) архивов ZIP , однако такая возможность имеется во многих других архиваторах, которые могут создавать архивы ZIP.
  3. Архиватор WinRK не имеет отдельной консольной версии, однако существует возможность работы с архиватором из командной строки.
  4. Архиватор WinUDA имеет консольную версию, но она использует более старый метод сжатия и создаёт несовместимые с графической (GUI) версией архивы.
  5. Архиватор UHARC не имеет отдельной версии с графической оболочкой. Однако существует полнофункциональная сторонняя оболочка WinUHA.
  6. Основной метод сжатия архиватора RAR - асимметричный словарный метод. Однако при максимальном сжатии может использоваться и используется симметричный метод для сжатия текста (PPM).
  7. Если установить автоматическое определение размера оперативной памяти для текстового сжатия, то на тестовых данных и тестовой системе для архиватора RAR требовалось всего 64 MB, а степень сжатия ухудшалась незначительно.
  8. В большинстве архиваторов для создания архивов ZIP требуется значительно меньше оперативной памяти.

Практическое задание

Тема: Создание архива данных. Извлечение данных из архива. Атрибуты файла и его объем

Цель: изучение принципов архивации файлов, функций и режимов работы наиболее распространенных архиваторов, приобретение практических навыков работы по созданию архивных файлов и извлечению файлов из архивов.

Оборудование и материалы: практическое задание, компьютер,архиваторы WinZip, WinRar.

Теоретические сведения к практическомузаданию

Архивация (упаковка) - помещение (загрузка) исходных файлов в архивный файл в сжатом или несжатом виде.

Архивация предназначена для создания резервных копий используемых файлов, на случай потери или порчи по каким-либо причинам основной копии (невнимательность пользователя, повреждение магнитного диска, заражение вирусом и т.д.).

Для архивации используются специальные программы, архиваторы, осуществляющие упаковку и позволяющие уменьшать размер архива, по сравнению с оригиналом, примерно в два и более раз.

Архиваторы позволяют защищать созданные ими архивы паролем, сохранять и восстанавливать структуру подкаталогов, записывать большой архивный файл на несколько дисков (многотомный архив).

Сжиматься могут как один, так и несколько файлов, которые в сжатом виде помещаются в так называемый архивный файл или архив. Программы большого объема, распространяемые на дискетах, также находятся на них в виде архивов.

Архивный файл - это специальным образом организованный файл, содержащий в себе один или несколько файлов в сжатом или несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и времени их создания или модификации.

Выигрыш в размере архива достигается за счет замены часто встречающихся в файле последовательностей кодов на ссылки к первой обнаруженной последовательности и использования алгоритмов сжатия информации.

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 степень сжатия может достигать 5 - 40%, меньше сжимаются файлы исполняемых программ и загрузочных модулей - 60 - 90%. Почти не сжимаются архивные файлы. Программы для архивации отличаются используемыми методами сжатия, что соответственно влияет на степень сжатия.

Для того чтобы воспользоваться информацией, запакованной в архив, необходимо архив раскрыть или распаковать. Это делается либо той же программой-архиватором, либо парной к ней программой-разархиватором.

Разархивация (распаковка) - процесс восстановления файлов из архива в первоначальном виде. При распаковке файлы извлекаются из архива и помещаются на диск или в оперативную память.

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 обычно создаются в форме.ЕХЕ-файла.

Архиваторы, служащие для сжатия и хранения информации, обеспечивают представление в едином архивном файле одного или нескольких файлов, каждый из которых может быть при необходимости извлечен в первоначальном виде. В оглавлении архивного файла для каждого содержащегося в нем файла хранится следующая информация:

    • имя файла;

      сведения о каталоге, в котором содержится файл;

      дата и время последней модификации файла;

      размер файла на диске и в архиве;

      код циклического контроля для каждого файла, используемый для проверки целостности архива.

Архиваторы имеют следующие функциональные возможности :

    1. Уменьшение требуемого объема памяти для хранения файлов от 20% до 90% первоначального объема.

      Обновление в архиве только тех файлов, которые изменялись со времени их последнего занесения в архив, т.е. программа-упаковщик сама следит за изменениями, внесенными пользователем в архивируемые файлы, и помещает в архив только новые и измененные файлы.

      Объединение группы файлов с сохранением в архиве имен директорий с именами файлов, что позволяет при разархивации восстанавливать полную структуру директорий и файлов.

      Написания комментариев к архиву и файлам в архиве.

      Создание саморазархивируемых архивов, которые для извлечения файлов не требуют наличия самого архиватора.

      Создание многотомных архивов– последовательности архивных файлов. Многотомные архивы предназначены для архивации больших комплексов файлов на дискеты.

Задание №1

Подготовьте объекты необходимые при архивации.

Порядок выполнения задания №1

    В операционной системе Windows создайте папку Archives по адресу Мои документы\Техникум\Техникум\1курс\Группа\Фамилия\ТЕМР . Создайте папки Pictures и Documents по адресу

Мои документы\Техникум\Техникум\1курс\Группа\Фамилия\Archives .

    Найдите и скопируйте в папку Pictures по два рисунка с расширением *.jpg и *.bmp .

    Сравните размеры файлов *.bmp и *.jpg . и запишите данные в таблицу_1.

    В папку Documents поместите файлы *.doc (не менее 3) и запишите их исходные размеры в таблицу_1.

Задание №2

Выполните архивацию файлов и извлечение файлов из архива, используя программу WinZip

Порядок выполнения задания №2

    Запустите WinZip 7. (Пуск →Все программы → 7-Zip→7 ZipFileManager ).

    В появившемся диалоговом окне выберите папку, в которой будет создан архив: Мои документы\Техникум\Техникум\1курс\Группа\Фамилия\Archives\Pictures. Установите курсор на имя графического файла Зима. jpg . Выполните команду Добавить (+) .

    Введите имя архива в поле Архив Зима. zip и убедитесь, что в поле Формат архива установлен тип Zip .

    Установите в поле Режим изменения : добавить и заменить.

    В раскрывающемся списке Уровень сжатия: выберите пункт Нормальный. ОК .

    Сравните размер исходного файла с размером архивного файла. Данные запишите в таблицу_1.

    Создайте архив Зима1. zip , защищенный паролем. Для ввода пароля в диалоговом окнеДобавит к архиву в поле Введите пароль: ведите пароль, в поле Повторите пароль: подтвердите пароль. Обратите внимание на флажокПоказать пароль. Если он не установлен, пароль при вводе не будет отображаться на экране, а его символы будут заменены подстановочным символом "*". Это мера защиты пароля от посторонних. Однако в данном случае пользователь не может быть уверен в том, что он набрал пароль правильно. Поэтому при не установленном флажке система запрашивает повторный (контрольный) ввод пароля. Щелкните на кнопке ОК - начнется процесс создания защищенного архива.

    Выделите архив Зима1. zip , выполните командуИзвлечь. В появившемся диалоговом окнеИзвлечь в поле Распаковать в: выберите папку-приемник - Мои документы\Техникум\Техникум\1курс\Группа\Фамилия\Archives\Pictures\Зима1\.

    Щелкните на кнопке ОК . Процесс извлечения данных из архива не запустится, а вместо него откроется диалоговое окно для ввода пароля.

    Убедитесь в том, что ввод неправильного пароля не позволяет извлечь файлы из архива.

    Убедитесь в том, что ввод правильного пароля действительно запускает процесс.

    Удалите созданный вами защищенный архив и извлеченные файлы.

    Создайте самораспаковывающийся ZIP-архив. Для этого установите курсор на имя архива Зима. zip , выполните команду Добавить (+).

    Введите имя архива в поле Архив Зима.7 z и убедитесь, что в поле Формат архива установлен тип 7 z .

    Установите в поле Режим изменения : добавить и заменить.

    Установите флажокСоздать SFX -архив .

    В раскрывающемся списке Уровень сжатия: выберите пункт Нормальный. Запустите процесс архивации кнопкой ОК .

    Аналогичным образом создайте архивы для файлов Рябина.bmp , Документ1.doc , Документ2.doc , Документ3.doc . Сравнительные характеристики исходных файлов и их архивов занести в таблицу_1.

Задание №3

Выполните архивацию файлов, используя программуWinRar,и определите процент их сжатия.

Порядок выполнения задания №3

Таблица _ 1

Архиваторы

Размер исходных файлов

Текстовые файлы:

1. Документ1.doc

2. Документ2.doc

3. Документ3.doc

Графические файлы:

1. Зима.jpg

2.Рябина.bmp

Процент сжатия текстовой информации (для всех файлов)

Процент сжатия графической информации (для всех файлов)

Задание №4

Ответьте на контрольные вопросы к практическомузаданию

Задание №5

1. Сделайте вывод о проделанном практическомзадании.

2. Сдайте отчет преподавателю.

Контрольные вопросы

    Что называется архивацией?

    Для чего предназначена архивация ?

    Какой файл называется архивным?

    Что называется разархивацией ?

    Какая информации хранится в оглавлении архивного файла?

    Какие функциональные возможности имеют архиваторы?

WinRAR - это 32-разрядная версия архиватора RAR для Windows, мощного средства создания и управления архивными файлами. Для Windows имеются две версии RAR:

1. Версия для командной строки в текстовом режиме - консольная версия;

2. Версия с графическим интерфейсом пользователя.

Функциональные возможности WinRAR следующие:

    полная поддержка архивов RAR и ZIP и управление архивами других форматов;

    просмотр содержимого файлов, в том числе заархивированных;

    поддержка технологии «Drag&Drop»;

    интерфейс командной строки;

    поддержка непрерывных (Solid), многотомных и самораспаковывающихся (SFX) архивов;

    восстановление физически поврежденных архивов;

    запуск программ непосредственно из архива (например, установка новой программы не распаковывая дистрибутив);

    другие дополнительные функции, например: шифрование, добавление архивных комментариев, протоколирование ошибок и пр.

WinRAR может создавать архивы двух форматов: RAR и ZIP. С архивами других форматов WinRAR может выполнять некоторые операции (просмотр содержимого, извлечение и удаление файлов и др.), но не может их создавать и добавлять в них файлы.

При установке WinRAR встраивается в оболочку Windows и в Контекстные меню объектов добавляются соответствующие пункты (рис. 3.7)

Рис. 3.7. Фрагменты контекстных меню файлов/папок и архивов

Оболочка WinRAR имеет два основных режима работы: режим управления файлами (выводится список файлов и папок в текущей папке) ирежим управления архивами (выводится список файлов и папок в архиве). В режиме управления файлами производится работа с файлами и папками, находящимися в папке (в том числе добавление их в архив), а в режиме управления архивами - с файлами и папками, находящимися в архиве (в том числе извлечение их из архива). В разных режимах WinRAR различается операция удаление объектов: в режиме управления файлами объекты удаляются в «Корзину» (если не использовалась комбинация клавиш+), а в режиме управления архивами - удаляются полностью (при этом выводится запрос на подтверждение).

Окно WinRAR содержит следующие элементы:

    меню и панель инструментов (их элементы зависят от режима работы);

    адресную строку;

    рабочее окно для отображения информации о содержимом папки или архива.

    строку состояния (отображает информацию о текущем состоянии и содержит значки «Диск» и «Ключ» для быстрого изменения текущего диска и пароля).

Если включена опция «Показывать комментарий» и в открытом архиве есть комментарий, он выводится справа от списка файлов (рис. 3.8). Ширину окна комментария можно изменить, перетаскивая мышью его левый край.

Рис. 3.8. Архив КИТ.rar в окне программы WinRAR

При создании в WinRAR нового архива или добавлении файлов в архив задаются следующие параметры (рис. 3.9):

    имя архива (при необходимости - путь к нему);

    формат архива - RAR или ZIP;

    метод сжатия - поддерживаются шесть методов архивации: «Без сжатия», «Скоростной», «Быстрый», «Обычный», «Хороший» и «Максимальный» («Максимальный» метод обеспечивает наиболее высокую степень сжатия, но с наименьшей скоростью, «Скоростной» сжимает плохо, но очень быстро, метод «Без сжатия» просто помещает файлы в архив без их упаковки);

    тип архива - SFX, непрерывный или многотомный (для многотомного архива надо указать размер тома).

    метод обновления - с заменой файлов, с обновлением файлов или обновление существующих файлов.

    другие параметры архивации, например.

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Информатика»

по теме: «Архиваторы»

1. Теоретические положения использования архиваторов

2. Основные возможности программы WinRar.

2.1 WinRAR – Общие сведения

2.2 Ограничения WinRAR

2.3 Интерфейс WinRAR

2.4 Режимы управления файлами и архивами

2.5 Режим Мастера

2.6 Использование контекстных меню

2.7 Поддержка технологии перетаскивания

3. Тестовые примеры использования WinRar

Библиографический список

Программы архивации являются обязательным инструментом в работе с компьютером. Хранение и передача данных немыслимы без их использования.

Основным преимуществом архиваторов является значительное уменьшение требуемого для хранения информации места на диске. В некоторых случаях экономия дискового пространства может достигать 90%. Это достигается путем использования специальных алгоритмов сжатия данных. Как следствие уменьшается количество сетевого трафика, необходимого для передачи заархивированных файлов. Как правило, программы архивации предоставляют возможность настраивать алгоритм сжатия, выбирая компромисс между степенью сжатия и скоростью архивации. Чем сильнее сжатие, тем медленнее происходит процесс архивации.

Жесткие диски хранят данные секторами по 512 байт, файловая система хранит данные «кусочками» – кластерами размером от 512 байт и до 64 Кбайт (размер всегда кратен 512 байтам). Чем больше размер кластера – тем больше производительность файловой системы, но возрастают и потери места на диске.

Потеря происходит из-за того, что маленькие файлы в любом случае занимают не менее 1 кластера. Например, файл в 2 Кбайта при размере кластера в 32 Кбайта приведет к потере 30 Кбайт места на диске.

Файловый архив может содержать сколько угодно много различных файлов. Если маленькие файлы помещают в архив, эти потери от округления занимаемого файлом места на диске до кластера исчезают.

Кроме того, архиваторы предоставляют средства проверки целостности архива. Благодаря этому всегда можно удостовериться, не нарушен ли архив при хранении или передаче по сети.

Архив может быть самораспаковывающимся. Самораспаковывающийся (SFX, от англ. SelF-eXtracting) архив – это архив, к которому присоединен исполняемый модуль. Этот модуль позволяет извлекать файлы простым запуском архива как обычной программы. Таким образом, для извлечения содержимого SFX-архива не требуется дополнительных внешних программ. SFX-архивы, как и любые другие исполняемые файлы, обычно имеют расширение.EXE.

SFX-архивы удобны в тех случаях, когда нужно передать кому-то архив, но вы не уверены, что у адресата есть соответствующий архиватор для его распаковки. Возможно также использовать SFX-архивы для распространения своих собственных программ.

Архив может быть многотомным – состоять из нескольких файлов (томов), размер которых не превышает заданного количества байт (например емкости дискеты). Для того чтобы работать с таким архивом, нужно открыть в архиваторе первый файл многотомного архива, и программа-архиватор будет обращаться к другим томам по мере необходимости.

Непрерывный архив – это архив RAR, упакованный специальным способом, при котором все сжимаемые файлы рассматриваются как один последовательный поток данных. Непрерывная архивация поддерживается только в формате RAR, для формата ZIPтакого типа архива не существует.

Непрерывная архивация значительно увеличивает степень сжатия, особенно при добавлении в архив значительного количества небольших файлов с похожим содержимым. Однако следует иметь в виду, что у непрерывной архивации есть и некоторые недостатки:

· обновление непрерывных архивов (т.е. добавление файлов в уже существующий архив или их удаление) происходит медленнее, чем обычных;

· чтобы извлечь один файл из непрерывного архива, приходится анализировать все предыдущие заархивированные файлы, поэтому извлечение отдельных файлов из середины непрерывного архива происходит медленнее, чем извлечение из обычного архива. Однако если из непрерывного архива извлекаются все или несколько первых файлов, то в этом случае скорость распаковки практически равна скорости распаковки обычного архива;

· если в непрерывном архиве какой-либо файл окажется поврежденным, то не удастся извлечь и все файлы, следующие после него. Поэтому при сохранении непрерывного архива на ненадежном носителе (например, на дискете) рекомендуется добавлять информацию для восстановления.

Непрерывные архивы предпочтительнее использовать в тех случаях, когда:

· архив предполагается редко обновлять;

· планируется чаще распаковывать весь архив, нежели извлекать из него один или несколько файлов;

· нужно достичь более плотной степени сжатия, даже в ущерб скорости упаковки.

Многотомные и самораспаковывающиеся архивы также могут быть непрерывными. [ 3]

Еще одной важной функцией архивирования является возможность защиты паролем помещенных в архив файлов. Если архив защищен паролем, то извлечь из него файлы можно только указав пароль, использованный при создании архива. Современные архивы обладают высокой криптостойкостью, но это не дает 100% гарантий, если используются слабые пароли. Необходимо использовать длинные не распространенные пароли. Журнал «Хакер» по поводу паролей пишет: «И самое главное, не забывайте их, а то вам никто не поможет. Предположим, что ваш пароль состоит из 5 символов и каждым символ может быть английской заглавной или строчной буквой, или цифрой. Тогда каждый символ может быть любым из 64. Следовательно, количество всех возможных комбинаций равно 64 в степени 5, то есть 1073741824. Программа FCrackZip имеет скорость перебора 400000 паролей в секунду. Значит, все пароли из нашего примера можно перебрать с ее помощью приблизительно за 45 минут. А если пароль состоит из 6 символов, то все комбинации можно перебрать за 47 часов. Страшно даже подумать сколько займет перебор пароля из 15 символов. А если при этом еще увеличить количество возможных значений, например, до 255, то вообще сложно вообразить себе цифру, выражающую количество лет нужных для перебора. Выбирайте пароли как можно длиннее и как можно не логичней. И не забывайте их!»

WinRAR– это 32-разрядная версия архиватора RAR для Windows, мощного средства создания архивов и управления ими. Существует несколько версий RAR для разных операционных систем, в частности, RAR для Windows, Linux, DOS, OS/2, UNIX.

· RAR для Windows поставляется в двух вариантах:

· версия с графическим интерфейсом пользователя (GUI) – WinRAR.exe;

· консольная версия – Rar.exe, запускаемая из командной строки и работающая в текстовом режиме. Консольную версию RAR удобно использовать для вызова из пакетных файлов (BAT и CMD), для запуска из приглашения DOS и др.

Некоторые отличительные особенности WinRAR следующие:

· полная поддержка архивов RAR и ZIP;

· использование оригинального высокоэффективного алгоритма сжатия данных;

· наличие графической оболочки с поддержкой технологии перетаскивания (drag & drop);

· возможность использования интерфейса командной строки;

· управление архивами других форматов (CAB, ARJ, LZH, TAR, GZ, ACE, UUE, BZ2, JAR, ISO);

· поддержка метода непрерывного (solid) архивирования, при котором может быть достигнута на 10-50% более высокая степень сжатия, чем дают обычные методы, особенно если упаковывается значительное количество небольших файлов однотипного содержания;

· поддержка многотомных архивов;

· создание самораспаковывающихся (SFX) обычных и многотомных архивов с помощью стандартного или дополнительных модулей SFX;

· возможность восстановления физически поврежденных архивов;

· возможность создания и использования томов для восстановления, позволяющих воссоздавать недостающие части многотомных архивов.

· поддержка кодировки Unicode в именах файлов;

· наличие других дополнительных функций, например, шифрования данных и имён файлов в архиве, добавления архивных комментариев, ведения протокола ошибок и пр.

Количество файлов, которое можно добавить в архив, зависит от объёма доступной памяти и длины имён файлов. Для добавления одного файла в архив RAR требуется ориентировочно 128 байт памяти. Например, для архивации миллиона файлов необходимо около 128 Мбайт памяти. WinRAR тестировался в работе с более чем 10 миллионами файлов.

Максимальный размер архива RAR, равно как и любого файла в архиве RAR, практически не ограничен – он составляет 8 эксабайт (что равнозначно 8 589 934 591 Гбайт или 9 223 372 036 854 775 807 байт). Обратите внимание, что создавать архивы размером свыше 4 Гбайт можно только на дисках с файловой системой NTFS, поскольку более старые файловые системы не поддерживают таких объёмных файлов.

Размер архива ZIP, равно как и любого файла в архиве ZIP, не может превышать 4 Гбайт.

В целом архивный формат RAR значительно лучше оптимизирован для сложных задач с использованием большого количества файлов и гигабайтных дисковых пространств.

Меню WinRAR содержит следующие пункты: «Файл», «Команды», «Избранное», «Параметры» и «?» (Справка).

Ещё один элемент интерфейса – панель инструментов. Она находится ниже меню и выше списка файлов. Кнопки на панели инструментов повторяют пункты из меню «Команды» (у всех пунктов в этом меню есть «горячие клавиши» для быстрого доступа). Во время просмотра содержимого архива некоторые кнопки могут быть отключены, если их функции неприменимы к архиву. Можно выбрать отображаемые кнопки, убрать текст с кнопок или уменьшить их размер в диалоге «Общие параметры» или щелкнув правой кнопкой мыши на панели инструментов.

Лабораторная работа №3.

Архивация файлов

Общие сведения .

Архивация - это сжатие (упаковка) файла или группы файлов с целью уменьшения места, занимаемого ими на диске. Файлы, полученные в результате сжатия, называют архивами или архивными копиями . Специальные программы, сжимающие файлы, называют архиваторами или упаковщиками. Простейшие средства архивации могут входить в состав операционной системы, но они заметно уступают по своим возможностям специализированным утилитам. Большинство таких программ являются коммерческими продуктами, однако для ряда из них существуют условно-бесплатные версии, имеющие функциональные ограничения.

Архиваторы позволяют не только создавать архивные копии файлов меньшего размера, но и объединять такие копии нескольких файлов в один архивный файл. Всякий архив имеет оглавление, в котором обязательно содержатся следующие сведения о каждом хранящемся в архиве файле: имя файла; дата и время последней модификации файла; размер файла на диске и в архиве; код циклического контроля ( CRC ) для каждого файла, используемый для проверки целостности архива.

Код циклического контроля вычисляется всякий раз программой-архиватором, когда дана команда извлечь файлы из архива или проверить целостность архива. Затем он сравнивается со значением, записанным в оглавлении архива. Если значения не совпадают, то выводится сообщение “ CRC failed ” (ошибочный код циклического контроля), а работа архиватора прерывается: архив не может быть распакован. Поскольку сложно изменить архивный файл, не изменив его код циклического контроля, архивация файлов может рассматриваться как элемент антивирусной защиты: файл, зараженный вирусом, нельзя открыть, не вылечив его.

Основной характеристикой архивных файлов служит степень их сжатия. Она зависит от формата исходного файла и от алгоритма сжатия. Поэтому не существует строгих критериев, позволяющих предпочесть один архиватор другому.

Следует понимать, что приложения, в которых были разработаны исходные файлы, как правило, не могут работать с их архивными копиями. Дело в том, что архивные копии имеют принципиально иное внутреннее устройство. Например, в файле рисунка (*. bmp ) содержится информация о цвете каждой точки. А экономия места при архивации рисунка достигается за счет группировки точек по цвету. Поэтому перед использованием данные должны быть извлечены из архива (разархивированы).

В России наиболее распространены следующие архиваторы: RAR и его Windows -версия WinRar (архивы, созданные им, имеют по умолчанию расширение.RAR), PKZIP / PKUNZIP и его Windows -версия WinZip (расширение.ZIP), ARJ (расширение.ARJ) и LHA (расширение.LZH). Windows-версии отличаются более удобным интерфейсом, а также некоторыми дополнительными возможностями.

Как правило, архиваторы предоставляют следующие возможности:

а) помещают копии файлов на диске в сжатом виде в архивный файл;

б) извлекают файлы из архива;

в) просматривают содержимое файла, не извлекая его из архива;

г) просматривают оглавление архива;

д) удаляют файлы из архива.

Почти все архиваторы предоставляют возможность создавать удобный “самораспаковывающийся” архив, т.е. архивный файл с расширением.EXE. Для распаковки такого архива достаточно запустить его как программу. Кроме того, большинство современных архиваторов также поддерживают работу с многотомными архивами. Это позволяет поместить большой архивный файл, занимающий несколько M б (а если есть необходимость, то и несколько десятков Мб), на дискеты, которые и по сей день являются наиболее доступными и универсальными внешними носителями.

Как и большинство Windows -приложений, архиватор WinRar имеет операционное меню и панель инструментов, обеспечивающих дружественный пользователю интерфейс. Верхний уровень операционного меню архиватора WinRar содержит следующие пункты: «Файл», «Команды», «История», «Избранное», «Параметры» и «?» (помощь). Команды, которые используются наиболее часто, продублированы соответствующими кнопками на панели инструментов.

Архиватор снабжен довольно подробной справочной системой, в которой не только содержатся сведения о назначении кнопок и команд, но и даются практические советы по настройке и применению программы. Поэтому мы кратко обсудим только основные возможности архиватора.

Для этого необходимо выбрать папку, в которой находятся файлы, предназначенные для архивации. Для этого можно воспользоваться как выпадающим списком (таким же, как в диалоговом окне открытия документа в любой программе) или же командой «Выбрать папку» из меню «Файл». Содержимое выбранной папки будет отображаться в окне программы WinRar . Затем нужно выделить файлы, которые будут архивироваться. Выделение осуществляется либо с помощью мыши (выделение группы смежных файлов - с нажатой одновременно клавишей Shift ; выделение несмежных файлов - с нажатой одновременно клавишей Ctrl ), либо с помощью клавиш Insert и Пробел. Можно выделять не только файлы, но и целые папки. Когда все необходимые файлы выбраны, нужно либо нажать кнопку «Добавить» на панели инструментов, либо выбрать команду «Добавить файлы в архив» из меню «Команды». Любое из этих действий приведет к появлению диалогового окна «Имя и параметры архива», которое предоставляет широкие возможности по настройке параметров архива. Перечислим (с коротким комментарием) наиболее употребительные из них.

В строке «Архив:» можно задать как новое имя архива, так и выбрать уже существующий архив для добавления в него файлов. Имя архива должно иметь расширение RAR или ZIP (архиватор WinRar поддерживает работу с архивами ZIP , хотя и не в полном объеме). Это определяется выбором формата архива (два переключателя). Выпадающий список «Метод сжатия» позволяет задать наиболее подходящий в данной ситуации метод из шести возможных. «Скоростной» метод обеспечивает сжатие данных за короткое время, но степень сжатия при этом низкая. Метод «максимальный» сжимает данные хорошо, но требует заметно большего времени. Выпадающий список «Размер тома» позволяет задать размер тома в байтах при создании многотомного архива. Его можно выбрать из списка или же просто напечатать. Из параметров архивации обратим внимание на флажок «Создать SFX архив». Если он отмечен, то создается самораспаковывающийся архив. Такой архив займет больше места, чем обычный, но может оказаться наилучшим решением, если Вы не уверены, что у получателя архива установлен архиватор. Заметим, что преобразовать в самораспаковывающийся можно и уже существующий архив.

Извлечение файлов из архива .

Сначала необходимо выбрать архив, из которого будут извлекаться файлы, а затем выделить файлы, которые нужно извлечь. В меню «Команды» присутствуют две команды: «Извлечь файлы из архива» и «Извлечь в другую папку…». Им соответствуют кнопки на Панели инструментов «Извлечь» и «Извлечь в». Первая команда извлекает файлы в текущий каталог (тот, в котором находится архив). Обращение ко второй команде приводит к появлению диалогового окна «Путь и параметры извлечения». Строка «Путь извлечения» позволяет задать папку, в которую будут помещены разархивированные файлы. Переключатель «Режим перезаписи» определяет, как поступать, если в папке уже находится файл с тем же именем, что и извлекаемый.

WinRAR позволяет просматривать файлы, не извлекая их из архива, но - только в «текстовом режиме». Единственное, что может выбрать пользователь - просматривать ли текст в кодировке Windows или в кодировке DOS .

Просмотр оглавления архива .

Архиватор WinRar дает возможность просмотреть оглавление архива, в котором для каждого файла указано его имя, исходный размер, размер в сжатом виде, тип файла и дата изменения.

Удаление файлов из архива

Подлежащие удалению файлы надо выделить, после чего либо воспользоваться пунктом меню «Команды» «Удалить файлы», либо кнопкой «Удалить» на Панели инструментов, либо просто нажать кнопку « Delete ».

Архиватор WinZip

Меню архиватора WinZip устроено несколько иначе, хотя возможности, которыми он обладает, сходны с возможностями архиватора WinRAR . Мы будем приводить английские наименования (с русским переводом) пунктов меню и кнопок.

По сравнению с WinRAR архиватор WinZip обладает более широкими возможностями по интеграции с другими программными средствами. Так, если на Вашем компьютере установлены архиваторы ARJ и LHA , архиватор WinZip сможет работать не только с архивами ZIP , но и с архивами, созданными ARJ и LHA , а также создавать архивы этих форматов (настройка выполняется с помощью меню “Option ” | “Program Location ” - «Параметры» | «Расположение программ»). Кроме того, WinZip способен извлекать данные из архивов с расширениями.TAR , .Z , .GZ , .TAZ и.TGZ . Такие архивы, как правило, создаются утилитами операционных систем семейства Unix или DOS . Вы можете встретить такие архивные файлы на Internet -сайтах. Кроме того, WinZip включает в себя утилиту Uuencode , которая специальным образом кодирует файлы для передачи их по электронной почте для лучшего обеспечения их целостности.

WinZip поддерживает пользовательскую настройку интерфейса, которую можно осуществить, обратившись к Мастеру (пункт меню “File ” | “Wizard ” или кнопка Wizard на Панели инструментов). Мы будем ориентироваться на «классический» интерфейс (WinZip Classic ) и, как и при рассмотрении WinRAR , сосредоточимся на основных операциях.

Помещение (добавление) файлов в архив .

Сначала нужно определиться с архивом, в который будут помещены файлы. Можно либо выбрать уже существующий архив (меню “File ” | “Open Archive ” или кнопка “Open ”), либо создать новый (меню “File” | “New Archive” иликнопка “New”). В обоих случаях будут открыты диалоговые окна - “Open Archive ” («Открыть архив») и “New Archive ” («Новый архив») соответственно. Если Вы открываете уже существующий архив, то нужно отыскать его и выделить, чтобы в строке «Имя файла» появилось его имя. Если Вы создаете новый архив, нужно напечатать имя нового архивного файла.

Вообще говоря, описанные диалоговые окна - «двойного назначения». Если в строке «Имя файла» окна “Open Archive” Вы напечатаете имя несуществующего (в данной папке) архива, то будет выдано сообщение: «Невозможно открыть … (полный путь и имя файла). Файл не существует. Создать новый файл? Нажмите, пожалуйста, F1 для получения помощи». Нажатие кнопки «Да» приведет к созданию нового архива. Если же в диалоговом окне «New Archive » Вы выберете уже существующий файл, в предупреждающем сообщении будет предложено открыть существующий файл.

Теперь можно добавлять в архив файлы. Выбор команды “Add ” («Добавить») из меню “Actions ” («Действия») или нажатие кнопки «Add » на Панели инструментов приведет к появлению диалогового окна “Add ”. В этом окне обычным образом можно выбрать один или несколько файлов, помещаемых в архив (их имена должны отображаться в строке «Имя файла»), степень сжатия (“Compression ”; названия режимов расположены по убыванию степени сжатия), а также некоторые другие параметры. Когда файлы выбраны, следует нажать кнопку “Add ” (расположена рядом со строкой «Имя файла»). В результате в окне программы WinZip будет отображено оглавление архива на текущий момент.

Существующий архив можно преобразовать в самораспаковывающийся с помощью команды “Make .EXE File ” («Преобразовать в исполняемый файл») из меню “Actions ”.

Извлечение файлов из архива .

Когда выбраны файлы, которые необходимо извлечь из архива, нужно обратиться к пункту меню “ Actions ” | “ Extract …” («Извлечь…») или же нажать на кнопку “ Extract ” на панели инструментов. Это приведет к появлению диалогового окна “ Extract ”, предназначенного для выбора папки, в которую будет извлечен файл. Она определяется содержимым строки “ Extract to ”. По умолчанию в ней отображается последний из использованных путей. Заполнить эту строку можно путем выбора нужной папки в окне “ Folders / Drivers ” («Папки / Диски»). Можно также впечатать в эту строку путь к папке (включая ее имя) или выбрать путь из выпадающего списка. При необходимости можно создать новую папку, нажав на кнопку « New Folder …» («Новая папка»). Переключатель “ Files ” («Файлы») определяет, извлекаются ли только выбранные файлы (“ Selected Files ”), все файлы из архива (“ All Files ”) или же файлы по выбору (“ Files ”; здесь удобно задавать маску).

Просмотр содержимого файла без извлечения из архива .

WinZip позволяет просматривать файлы без извлечения из архива с использованием различных программ. Для этого следует выбрать файл, который нужно просмотреть, и обратиться к команде “ View …” («Просмотр») из меню “ Actions ” или же нажать на кнопку “ View ”. В появившемся диалоговом окне с помощью переключателя можно выбрать способ просмотра: с помощью ассоциированной программы (определяется по расширению файла) (“ Associated Program ”, в скобках указывается имя этой программы), с помощью встроенной программы просмотра ASCII -текста (“ Internal ASCII Text Viewer ) или же с помощью выбранной пользователем программы просмотра. Таким образом, WinZip обеспечивает адекватное отображение для всех файлов с зарегистрированными расширениями.

Просмотр оглавления архива .

Оглавление архива, отображающееся в окне программы, содержит следующую информацию: имя файла (“ Name ”), дату (“ Date ”) и время (“ Time ”) его последнего изменения, исходный размер (“ Size ”), степень сжатия (“ Ratio ”), размер упакованного файла (“ Packed ”) и путь к исходному файлу (“ Path ”; при установках по умолчанию не запоминается при архивации и не отображается).

Удаление файлов из архива

Чтобы удалить файлы из архива, нужно выделить их, а затем воспользоваться командой “Delete …” («Удалить») из меню “Actions ” или же просто нажать клавишу “Delete ” на клавиатуре. Появившееся диалоговое окно “Delete ” позволит уточнить Ваш выбор: удалить весь архив целиком (“Entire Archive ”), выбранные файлы (“Selected Files ”) или же указать файлы в строке “Files ” (обычно указывают маску).

Указание: для выполнения задания используйте программу 7-zip

1. Создайте каталог MyRarArchive , а в нем - подкаталоги Texts и Pictures .

2. Поместите в каталог MyRarArchive не менее 5 текстовых файлов (с расширениями.txt , .doc , .rtf ) и не менее 5 файлов с рисунками (.bmp , .gif , .jpg ) суммарным объемом не менее 500 Кб. Выполните средствами архиватора RAR следующие действия:

3. Создайте архив TArc .rar , содержащий архивные копии всех текстовых файлов.

4. Переместите в архив PA rс.rar архивные копии всех файлов рисунков.

5. Просмотрите оглавления архивов и файлы, содержащиеся в этих архивах, не распаковывая их.

6. Проверьте целостность архивов.

7. Извлеките из архива P Arc все содержащиеся в нем файлы в каталог Pictures и в MyRarArchive

8. Удалите из архива PA гс.rar все файлы с расширением.gif .

9. Создайте 3 архиваразной степени сжатия, содержащий архивные копии всехфайлов рисунков. Сравните их степень сжатия.

10. Удалите архив PAr с.rar .

11. Извлеките из архива TArc .rar все файлына дискету.

12. Создайте на дискете самораспаковывающийся архив (опция SFX)

13. Создайте многотомный архив ManyVolume .rar с размером тома 100 Кб, содержащий архивные копии всех текстовых и графических файлов.

При сдаче задания:

  1. Продемонстрировать содержимое Вашего диска и дискеты
  2. Показать работу самораспаковывающегося архива.
  3. Выполнить средствами программы архивации действия над файлами по выбору преподавателя

Контрольные вопросы

1. Для чего нужны программы-архиваторы?

2. Что такое архив?

3. Какая информация обязательно содержится в оглавлении архивного файла?

4. Что такое код циклического контроля и каково его назначение?

5. Практически все архиваторы обеспечивают возможность просмотра файлов, содержащихся в архивах. Почему эти файлы нельзя редактировать?

6. Сравните размер архива TextAndPict.rar (.zip) и суммарный размер архивов TextArchive.rar (.zip) и PictureArchive.rar (.zip). Попробуйте объяснить полученный результат.