Тема: Создание архива данных. Извлечение данных из архива. Атрибуты файла и его объем. Архивация файлов, назначение, виды и основные возможности архиваторов

Лабораторная работа №9

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.

Теоретические сведения к лабораторной работе

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:

Архиваторы имеют следующие функциональные возможности :

Содержание работы:

Задание №1.

В операционной системе Windows создайте папку Archives по адресу С:\ТЕМР . Создайте папки Pictures и Documents по адресу С:\ТЕМР\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. Архивация файлов WinZip

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

С:\ТЕМР\Archives\Pictures. 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 окне Добавит к архиву в поле Введите пароль: ведите пароль, в поле Повторите пароль: подтвердите пароль. Обратите внимание на флажок Показать 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 команду Извлечь. В появившемся диалоговом окне Извлечь в поле Распаковать в: выберите папку-приемник - С:\ТЕМР\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 не правильного 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 флажок Создать SFX -архив .

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

bmp , Документ1. doc , Документ2. doc , Документ3. doc

Задание №3. Архивация файлов WinRar

Запустите WinRar ( Пуск →Все программы → WinRar ).

В появившемся диалоговом окне выберите папку, в которой будет создан архив: С:\ТЕМР\Archives\Pictures.

Установите курсор на имя графического файла Зима. jpg .

Выполните команду Добавить . В появившемся диалоговом окне введите имя архива Зима .rar . Выберите формат нового архива - RAR , метод сжатия - Обычный . Убедитесь, что в группе Параметры архивации ни в одном из окошечек нет флажков. Щелкните на кнопке ОК для создания архива. Во время архивации отображается окно со статистикой. По окончании архивации окно статистики исчезнет, а созданный архив станет текущим выделенным файлом.

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.

Создайте самораспаковывающийся RAR – архив, включающий в себя текстовые и графические файлы.

Определите процент сжатия файлов и заполните таблицу_1. Процент сжатия определяется по формуле, где S– размер архивных файлов, So– размер исходных файлов.

Таблица _ 1

Архиваторы

Размер исходных файлов

WinZip

WinRar

Текстовые файлы:

1. Документ1. doc

2. Документ2. doc

3. Документ3. doc

Графические файлы:

1. Зима. jpg

92,5 КБ (94 810 байт)

2. Рябина. bmp

462 КБ (473 704 байт)

Процент сжатия текстовой информации (для всех файлов)

Процент сжатия графической информации (для всех файлов)

Задание №4. Ответить на 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?

Задание №5. Сделать вывод о проделанной лабораторной работе:

лабораторной работе

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

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.

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 -%. Почти не сжимаются архивные файлы. Программы для архивации отличаются используемыми методами сжатия, что соответственно влияет на степень сжатия.

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.

Ø имя файла;

Ø сведения о каталоге, в котором содержится файл;

Ø дата и время последней модификации файла;

Ø размер файла на диске и в архиве;

Ø 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.

2. 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.

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

4. Написания комментариев к архиву и файлам в архиве.

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

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

Задание №1.

1. В операционной системе Windows создайте папку Archives по адресу С:\ТЕМР. Создайте папки Pictures и Documents по адресу С:\ТЕМР\Archives.

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

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

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

Задание №2. Архивация файлов WinZip

1. Запустите WinZip 7. (Пуск →Все программы → 7-Zip→7 Zip File Manager).

2. В появившемся диалоговом окне выберите папку, в которой будет создан архив: С:\ТЕМР\Archives\Pictures. Установите курсор на имя графического файла Зима. jpg. Выполните команду Добавить (+).

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

4. Установите в поле Режим изменения: добавить и заменить.

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

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

7. Создайте архив Зима1.zip, защищенный паролем. Для ввода пароля в диалоговом окне Добавит к архиву в поле Введите пароль: ведите пароль, в поле Повторите пароль: подтвердите пароль. Обратите внимание на флажок Показать 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.

8. Выделите архив Зима1.zip, выполните команду Извлечь. В появившемся диалоговом окне Извлечь в поле Распаковать в: выберите папку-приемник - С:\ТЕМР\Archives\Pictures\Зима1\.

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

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

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

12. Удалите созданный вами защищенный архив и извлеченные файлы.

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

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

15. Установите в поле Режим изменения: добавить и заменить.

16. Установите флажок Создать SFX-архив.

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

18. 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. Архивация файлов WinRar

1. Запустите WinRar (Пуск →Все программы → WinRar).

2. В появившемся диалоговом окне выберите папку, в которой будет создан архив: С:\ТЕМР\Archives\Pictures.

3. Установите курсор на имя графического файла Зима. jpg.

4. Выполните команду Добавить. В появившемся диалоговом окне введите имя архива Зима. rar. Выберите формат нового архива - RAR, метод сжатия - Обычный. Убедитесь, что в группе Параметры архивации ни в одном из окошечек нет флажков. Щелкните на кнопке ОК для создания архива. Во время архивации отображается окно со статистикой. По окончании архивации окно статистики исчезнет, а созданный архив станет текущим выделенным файлом.

5. 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.

6. Создайте самораспаковывающийся RAR – архив, включающий в себя текстовые и графические файлы.

7. Определите процент сжатия файлов и заполните таблицу_1. Процент сжатия определяется по формуле , где S– размер архивных файлов, So– размер исходных файлов.

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. Ответить на вопросы:

1. Что называется архивацией?
2. Для чего предназначена архивация?
3. Какой файл называется архивным?
4. Что называется разархивацией?
5. Какая информации хранится в оглавлении архивного файла?
6. Какие функциональные возможности имеют архиваторы?

Практическое занятие №17.

Настройка доступов к ресурсам ПК для других участников сети. Установка паролей.

Цель работы: научиться устанавливать и настраивать доступ к ресурсам ПК других участников сети.

Теоретические сведения

Первым этапом будет создание пустой папки в корне диска. Ей нужно дать удобное для вас имя на английском языке , к примеру SHARE_foto. Далее кликаем правой кнопкой мыши по папке и в открывшемся диалоговом окне выбираем пункт «Свойства». В этом окне переходим к вкладке «Доступ», здесь нам нужно отметить птичками (галочка) пункты «Открыть общий доступ к этой папке», а так же «Разрешить изменение файлов по сети». После этого кликаем по кнопке «Ок».

Осуществив настройки таким образом, мы открыли доступ к этой папке другим пользователями подключенных к сети. Название папки с такими функциями «расшаренная папка» (от англ. «share»). Так же измениться иконка, она примет вид папки с рукой, вот так:

выполнения работы:

1. Создать у себя на компьютере папку с названием группы.

2. Настроить к ней общий доступ с полными правами.

3. В ней создать текстовый файл со следующими характеристиками: имя файла – фамилия (или фамилии студентов, работающих за этим компьютером), содержимое – IP адрес компьютера, его имя в сети, имя рабочей группы, перечислить все компьютеры в этой рабочей группе.

4. Передать свой файл по сети всем студентам на занятии.

5. Забрать такой же файл с компьютера справа, добавив к его имени знак «+».

6. Создать папку с ограниченными правами (только для чтения). Протестируйте свою папку с чужого компьютера на возможность записи в ней.

7. Задайте пароль для доступа к своей папке.

Вопросы к защите:

Каким образом внешний компьютер идентифицируется на вашем компьютере? Дайте определение одноранговых локальных вычислительных сетей. Как осуществить доступ к Вашим каталогам с другого ПК?

Практическое занятие №18.

Подключение ресурса сети в качестве сетевого диска.

Цель работы: приобретение знаний и практических навыков, необходимых для присвоения подключения ресурса сети в качестве сетевого диска.

Оборудование: ПЭВМ (15), интерактивная доска, локальная сеть.

Теоретические сведения.

Как вы уже заметили, поиск сетевой папки занимает длительное время, а так же нагружает систему. Более практичным вариантом будет подключение сетевого диска к вашему компьютеру. Если сделать это, то вы будет видеть его в списке локальных дисков в папке «Мой компьютер». Так же это позволить ускорить процесс работы с расшаренными папками.

Для этого, мы переходив в «Сетевое окружение», по этому пути: «Пуск» -> «Сетевое окружение», здесь выберем интересующий нас компьютер который подключен к локальной сети и зайдя в него найдем папку с общим доступом, которую мы и будет подключать к вашему компьютеру как сетевой локальный диск. Кликаем по этой папке правой кнопкой мыши и в открывшемся диалоговом окне выбираем пункт «Подключить сетевой диск».

Далее откроется ещё одно окно, где нам будет предложено выбрать букву сетевого локального диска. Знайте, что два диска с одинаковыми именами на вашем ПК не может быть! Ещё нам нужно выделить пункт «Восстанавливать при входе в систему», этот пункт позволит автоматически производить процесс поиска данной папки и включать его в список ваших дисков в папке «Мой компьютер».

Теперь простым входом в «Мой компьютер» вы просто можете увидеть и воспользоваться локальным сетевым диском. Любую расшаренную папку локальной сети можно подключить к вашему компьютеру в качестве локального сетевого диска. Так же вы можете их различить по иконкам, они имеют вот такой вид:

Чтобы произвести отключение локального сетевого диска, нужно кликнуть по нему правой кнопкой мыши и в открывшемся диалоговом окне выбрать пункт «Отключить». Так следует дополнить, что отключив компьютер на котором находиться данный локальный диск, то этот диск будет недоступен на других компьютерах.

Ход выполнение работы.

1. Подключите 3 сетевых диска с других ПК.

2. Покажите преподавателю.

3. Удалите, созданные вами диски.

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.

В процессе эксплуатации ПК возможна порча или потеря информации на магнитных дисках. Зачастую это происходит из-за физической порчи магнитного диска, случайного уничтожения файлов, а также из-за разрушения информации компьютерными вирусами. Для уменьшения потерь, следует иметь копии используемых файлов. Однако, при копировании пакетов программ и файлов больших объемов могут возникать проблемы нехватки свободного места на дисках. В этом случае целесообразно использовать специальные программы сжатия файлов, так называемые программы архивации. Данные программы используются также в случае наличия на дисках компьютера больших объемов информации, которая понадобится только в будущем, и переноса массивов информации между компьютерами.

Архиватор - программа, осуществляющая упаковку одного и более файлов в архив или серию архивов, для удобства переноса или хранения, а также распаковку архивов. Многие архиваторы используют сжатие без потерь. Архивы предназначены для хранения данных в удобном компактном виде. Данные программы сжимают файлы и объединяют их специальным образом. В результате работы программ архивации создаются архивные файлы (архивы). В качестве данных обычно выступают файлы и папки.

Основными характеристиками программ-архиваторов являются:

1.скорость работы;

2.сервис (набор функций архиватора);

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

Степень сжатия файла характеризуется коэффициентом Кс, отражающим процентное отношение объёма сжатого файла Vс к объёму исходного файла Vо: Кс=Vс/Vо*100%

Программами архивации могут создаваться два типа архивов: активные и пассивные . Активные (или саморазархивируемые) оформляются программой как исполняемые и им присваивается расширение.exe. Они содержат в себе средства разархивации и сжатую информацию. Пассивные требуют для извлечения файлов из архива наличия соответствующей программы.

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.

В данный момент существует много архиваторов. Они имеют разную распространенность и эффективность. Некоторые интересные архиваторы не известны широкому кругу потенциальных пользователей. Особый интерес представляют оценка и сравнение эффективности сжатия популярных архиваторов.

Методы сжатия архиваторов

Разработано большое количество разнообразных методов, их модификаций и подвидов для сжатия данных. Современные архиваторы, как правило, одновременно используют несколько методов одновременно. Можно выделить некоторые основные.

Кодирование длин серий (RLE) - сокращение от run - length encoding. Очень простой метод. Последовательная серия одинаковых элементов данных заменяется на два символа: элемент и число его повторений. Широко используется как дополнительный, так и промежуточный метод. В качестве самостоятельного метода применяется, например, в графическом формате BMP .

Словарный метод или метод Лемпела - Зива (LZ) - сокращение от Lempel Ziv - имена авторов. Наиболее распространенный метод. Используется словарь, состоящий из последовательностей данных или слов. При сжатии эти слова заменяются на их коды из словаря. В наиболее распространенном варианте реализации в качестве словаря выступает сам исходный блок данных. Основным параметром словарного метода является размер словаря. Чем больше словарь, тем больше эффективность. Однако для неоднородных данных чрезмерно большой размер может быть вреден, так как при резком изменении типа данных словарь будет заполнен неактуальными словами. Для эффективной работы данного метода при сжатии требуется дополнительная память. Приблизительно на порядок больше, чем нужно для исходных данных словаря. Существенным преимуществом словарного метода является простая и быстрая процедура распаковки. Дополнительная память при этом не требуется. Такая особенность особенно важна, если необходим оперативный доступ к данным.

Энтропийный метод (Huffman - кодирование Хаффмана, Arithmetic coding - арифметическое кодирование) . В этом методе элементы данных, которые встречаются чаще, кодируются при сжатии более коротким кодом, а более редкие элементы данных кодируются более длинным кодом. За счет того, что коротких кодов значительно больше, общий размер получается меньше исходного. Широко используется как дополнительный метод. В качестве самостоятельного метода применяется, например, в графическом формате JPG .

Метод контекстного моделирования (CM) - сокращение от context modeling - контекстное моделирование. В этом методе строится модель исходных данных. При сжатии очередного элемента данных эта модель выдает свое предсказание или вероятность. Согласно этой вероятности, элемент данных кодируется энтропийным методом. Чем точнее модель будет соответствовать исходным данным, тем точнее она будет выдавать предсказания, и тем короче будут кодироваться элементы данных. Для построения эффективной модели требуется много памяти. При распаковке приходится строить точно такую же модель. Поэтому скорость и требования к объему оперативной памяти для упаковки и распаковки почти одинаковы. В данный момент методы контекстного моделирования позволяют получить наилучшую степень сжатия, но отличаются чрезвычайно низкой скоростью.

PPM (Prediction by Partial Matching - предсказание по частичному совпадению). Это особый подвид контекстного моделирования. Предсказание выполняется на основании определенного количества предыдущих элементов данных. Основным параметром является порядок модели, который задает это количество элементов. Чем больше порядок модели, тем выше степень сжатия, но требуется больше оперативной памяти для хранения данных модели. Если оперативной памяти недостаточно, то такая модель с большим порядком показывает низкие результаты. Метод PPM особенно эффективен для сжатия текстовых данных. Предварительные преобразования или фильтрация. Данные методы служат не для сжатия, а для представления информации в удобном для дальнейшего сжатия виде. Например, для несжатых мультимедиа данных характерны плавные изменения уровня сигнала. Поэтому для них применяют дельта-преобразование, когда вместо абсолютного значения берется относительное. Существуют фильтры для текста, исполняемых файлов, баз данных и другие.

Метод сортировки блока данных (BWT) - сокращение от Burrows Wheeler Transform - по имени авторов. Это особый вид или группа преобразований, в основе которых лежит сортировка. Такому преобразованию можно подвергать почти любые данные. Сортировка производится над блоками, поэтому данные предварительно разбиваются на части. Основным параметром является размер блока, который подвергается сортировке. Для распаковки данных необходимо проделать почти те же действия, что и при упаковке. Поэтому скорость и требования к оперативной памяти почти одинаковы. Архиваторы, которые используют данный метод, обычно показывают высокую скорость и степень сжатия для текстовых данных.

Непрерывные блоки или непрерывный режим (Solid mode - непрерывный режим). Во многих методах сжатия начальный участок данных или файла кодируется плохо. Например, в словарном методе словарь пуст. В методе контекстного моделирования модель не построена. Когда количество файлов большое, а их размер маленький, общая степень сжатия значительно ухудшается за счет этих начальных участков. Чтобы этого не происходило при переходе на следующий файл, используется информация, полученная исходя из предыдущих файлов. Аналогичного эффекта можно добиться простым представлением исходных файлов в виде одного непрерывного файла. Этот метод используется во многих архиваторах и имеет существенный недостаток. Для распаковки произвольного файла необходимо распаковать и файлы, которые оказались в начале архива. Это необходимо для правильного заполнения словаря или построения модели. Существует и промежуточный вариант, когда используются непрерывные блоки фиксированного размера. Потери сжатия получаются минимальными, но для извлечения одного файла, который находится в конце большого архива, необходимо распаковать только один непрерывный блок, а не весь архив.

Сегментирование Во всех методах сжатия при изменении типа данных собственно сам переход кодируется очень плохо. Словарь становится не актуальным, модель настроена на другие данные. В этих случаях применяется сегментирование. Это предварительная разбивка на однородные части. Затем эти части кодируются по отдельности или группами. Особо хочется подчеркнуть, что существует большое количество методов сжатия. Каждый метод обычно ориентирован на один вид или группу реальных данных. Хорошие результаты показывает комплексное использование методов.

Особенности данных Степень сжатия в основном зависит от исходных данных. Хорошо сжимаются почти все предварительно несжатые данные, например, исполняемые файлы (EXE), тексты (TXT , DOC), базы данных (DBF), простые несжатые изображения (BMP). Ограниченно сжимаются несжатый звук (WAV), сложные несжатые изображения (BMP). Не сжимаются почти все уже сжатые данные, например, архивы (ZIP ,CAB), сжатые документы (PDF), сжатая графика и видео (JPG, GIF, AVI, MPG), сжатый звук (MP3). Их сжатие находится в пределах пары процентов за счет служебных блоков и небольшой избыточности.

Для сжатия некоторых специфических данных (текст, несжатые изображения, несжатый звук) существуют специальные методы и архиваторы . Такие архиваторы обеспечивают высокую степень сжатия и высокую скорость. Однако так называемые универсальные архиваторы постепенно дополняются подобными методами. В данный момент только для несжатого звука существуют высокоэффективные специальные архиваторы, такие, как OptimFROG, Monkey Audio. Для текстов и изображений лучшие универсальные архиваторы показывают лучшую степень сжатия. Например, архив изображений получится меньше, если использовать формат BMP и архиватор WinRK вместо специализированных графических форматов, таких как JPEG 2000 (LossLess - сжатие без потерь).

Большое количество типов данных уже являются сжатыми . Использование архиваторов дает мизерное уменьшение размера. Тем не менее даже в таких случаях эффективное сжатие теоретически возможно. Это обусловлено тем, что в большинстве распространенных форматов файлов, использующих сжатие, применены не самые эффективные методы. Например, в основе формата JPG лежит энтропийное сжатие, которое используется после преобразований Фурье. Данные кодируются не оптимальными блоками, что обусловлено желанием сделать формат JPG устойчивым к повреждениям и возможности частичного извлечения информации. Перекодировав файлы JPG при помощи высокоэффективных методов, можно добиться сжатия порядка 75% от исходного файла (архиватор StuffIt). Собственно сам исходный файл JPG сжимается обычными архиваторами только до 96%. Однако подобные манипуляции с файлами JPG стали возможны только недавно и еще не получили распространения. В большинстве случаев сжимать уже сжатые данные бесполезно.

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.

Функции архиваторов

1.сжатие некоторых файлов и целых директорий;

2.создание самораспаковывающихся (SFX) архивов;

3.изменение содержимого архива;

4.шифрование содержимого архива;

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

6.разбивка архива на несколько частей или томов;

7.консольная версия программы для работы из командной строки;

8.графическая (GUI) версия программы.

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

Классификация архиваторов

1.Файловые архиваторы.

2.Компрессоры.

С файловыми архиваторами многим, наверняка, приходилось сталкиваться. Достаточно перечислить их названия: ZIP, RAR . Такие архиваторы позволяют упаковывать один или несколько файлов в единый архивный файл. Размер архива, как правило, меньше чем суммарный размер исходных файлов.

Компрессоры сжимают за один прием всего один исполняемый файл (типа ЕХЕ) таким образом, что после запуска программа самораспаковывается в оперативной памяти и продолжает свою работу.

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 нет. 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. 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.

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.

Сайт о компьютерной технике

Задание №1.

Задание №2. Архивация файлов WinZip

Задание №3. Архивация файлов WinRar

Таблица _ 1

Задание №1.

Задание №2. Архивация файлов WinZip

Задание №3. Архивация файлов WinRar

Таблица _ 1

СХОЖИЕ СТАТЬИ