Das ISO-Archivformat, auch bekannt als ISO 9660, ist ein Dateisystemstandard, der 1988 von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) veröffentlicht wurde. Es wurde als plattformübergreifendes Dateisystem für optische Datenträger wie CD-ROMs entwickelt. Ziel war es, eine einheitliche Methode für verschiedene Betriebssysteme bereitzustellen, um Daten von optischen Datenträgern zu lesen und so Interoperabilität und Kompatibilität zu gewährleisten.
ISO 9660 definiert eine hierarchische Dateisystemstruktur, ähnlich den Dateisystemen, die von den meisten Betriebssystemen verwendet werden. Es organisiert Daten in Verzeichnissen und Dateien, wobei jedes Verzeichnis Unterverzeichnisse und Dateien enthalten kann. Der Standard legt das Format der Volume- und Verzeichnisdeskriptoren sowie die Pfadtabelle fest, die für den schnellen Zugriff auf Verzeichnisse verwendet wird.
Eines der Hauptmerkmale des ISO 9660-Formats ist seine Einfachheit und Kompatibilität. Der Standard legt Einschränkungen für Dateinamen, Verzeichnisstrukturen und Metadaten fest, um sicherzustellen, dass die Datenträger von einer Vielzahl von Systemen gelesen werden können. Dateinamen sind auf 8 Zeichen beschränkt, gefolgt von einer 3-stelligen Erweiterung (8.3-Format) und dürfen nur Großbuchstaben, Ziffern und Unterstriche enthalten. Verzeichnisnamen sind ähnlich eingeschränkt, mit einer maximalen Tiefe von 8 Ebenen.
Um längeren Dateinamen und zusätzlichen Metadaten gerecht zu werden, wurde der ISO 9660-Standard durch verschiedene Spezifikationen erweitert. Eine solche Erweiterung ist Joliet, die 1995 von Microsoft eingeführt wurde. Joliet ermöglicht längere Dateinamen (bis zu 64 Unicode-Zeichen) und unterstützt Groß-/Kleinschreibung. Dies wird erreicht, indem ein zusätzlicher Satz von Verzeichnisdatensätzen mit UCS-2-Codierung eingefügt wird, der von Systemen gelesen wird, die die Joliet-Erweiterung unterstützen.
Eine weitere bemerkenswerte Erweiterung von ISO 9660 ist Rock Ridge, die für UNIX-Systeme entwickelt wurde. Rock Ridge fügt dem ISO 9660-Format POSIX-Dateisystemsemantik hinzu, wie z. B. Dateiberechtigungen, Besitz und symbolische Links. Diese Erweiterung ermöglicht die Beibehaltung UNIX-spezifischer Dateiattribute beim Erstellen von ISO-Images aus UNIX-Dateisystemen.
Das ISO 9660-Format unterteilt den Datenträger in logische Blöcke, die jeweils typischerweise 2.048 Byte groß sind. Die ersten 16 Blöcke sind für die Systemnutzung reserviert und enthalten die Volume-Deskriptoren, die Informationen über die Struktur und den Inhalt des Datenträgers liefern. Der primäre Volume-Deskriptor ist obligatorisch und enthält Details wie die Volume-Kennung des Datenträgers, die Größe der logischen Blöcke und den Stammverzeichnisdatensatz.
Nach den Volume-Deskriptoren wird die Pfadtabelle auf dem Datenträger gespeichert. Die Pfadtabelle enthält Informationen über den Speicherort jedes Verzeichnisses auf dem Datenträger und ermöglicht so eine schnelle Durchquerung der Verzeichnishierarchie. Sie besteht aus einer L-Pfadtabelle (Little-Endian) und einer M-Pfadtabelle (Big-Endian), um verschiedene Byte-Anordnungen zu unterstützen, die von verschiedenen Systemen verwendet werden.
Verzeichnisse und Dateien werden in den nachfolgenden Blöcken des Datenträgers gespeichert. Jedes Verzeichnis wird durch einen Verzeichnisdatensatz dargestellt, der Informationen wie den Namen des Verzeichnisses, sein übergeordnetes Verzeichnis und den Speicherort seiner zugehörigen Dateien und Unterverzeichnisse enthält. Dateien werden als zusammenhängende Sequenzen logischer Blöcke gespeichert, wobei ihr Speicherort und ihre Größe im entsprechenden Dateiidentifikationsdatensatz innerhalb des Verzeichnisses angegeben sind.
Beim Erstellen eines ISO-Images wird das Dateisystem zunächst gemäß den Anforderungen des ISO 9660-Standards organisiert. Dazu gehört, dass sichergestellt wird, dass Datei- und Verzeichnisnamen dem 8.3-Format entsprechen, die Verzeichnistiefe begrenzt wird und Dateinamen in Großbuchstaben konvertiert werden. Sobald das Dateisystem vorbereitet ist, wird es in eine Imagedatei mit der Erweiterung `.iso` geschrieben, die dann auf einen optischen Datenträger gebrannt oder als virtuelles Datenträgerimage verwendet werden kann.
Um einen im ISO 9660-Format formatierten Datenträger zu lesen, untersucht das Betriebssystem oder eine dedizierte Softwareanwendung zunächst die Volume-Deskriptoren, um die Struktur und die Eigenschaften des Datenträgers zu ermitteln. Anschließend verwendet es die Pfadtabelle und die Verzeichnisdatensätze, um in der Dateisystemhierarchie zu navigieren und bestimmte Dateien oder Verzeichnisse zu finden. Wenn auf eine Datei zugegriffen wird, liest das System die entsprechenden logischen Blöcke vom Datenträger basierend auf den im Dateiidentifikationsdatensatz bereitgestellten Informationen.
Das ISO 9660-Format wurde weithin übernommen und wird immer noch häufig für die Verteilung von Software, Multimedia-Inhalten und Archivdaten auf optischen Datenträgern verwendet. Seine Einfachheit, Kompatibilität und Robustheit haben zu seiner Langlebigkeit beigetragen, auch wenn neuere optische Datenträgerformate und Dateisysteme aufgetaucht sind.
Trotz seines Alters bleibt der ISO 9660-Standard im modernen Computing relevant. Viele Softwareanwendungen und Betriebssysteme, darunter Windows, macOS und Linux, unterstützen das Format weiterhin nativ. Darüber hinaus werden ISO-Images häufig für die Verteilung von Betriebssysteminstallationsdateien, Softwarepaketen und virtuellen Festplattenimages verwendet, da sie eine bequeme und plattformunabhängige Methode zum Speichern und Übertragen von Daten bieten.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das ISO 9660-Format eine entscheidende Rolle bei der Standardisierung der Dateisystemstruktur für optische Datenträger gespielt hat, die plattformübergreifende Kompatibilität ermöglicht und die Verbreitung digitaler Inhalte erleichtert. Seine Erweiterungen, wie Joliet und Rock Ridge, haben Unterstützung für längere Dateinamen, zusätzliche Metadaten und UNIX-spezifische Attribute hinzugefügt. Obwohl optische Datenträger weitgehend durch andere Speichermedien und netzwerkbasierte Verteilungsmethoden abgelöst wurden, bleibt das ISO 9660-Format ein zuverlässiger und weit verbreiteter Standard für die Archivierung und den Austausch von Daten.
Mit der Weiterentwicklung der Technologie wird das ISO 9660-Format möglicherweise irgendwann durch neuere, fortschrittlichere Dateisysteme ersetzt, die für optische Datenträger mit hoher Kapazität oder andere Speichermedien entwickelt wurden. Seine Auswirkungen auf die Geschichte des Computings und seine Rolle bei der Etablierung eines standardisierten Ansatzes für den plattformübergreifenden Datenaustausch werden jedoch nicht vergessen werden. Das ISO 9660-Format ist ein Beweis für die Bedeutung der Interoperabilität und die Vorteile der branchenweiten Zusammenarbeit bei der Entwicklung und Übernahme von Standards.
Die Dateikomprimierung ist ein Prozess, der die Größe von Datendateien für eine effiziente Speicherung oder Übertragung reduziert. Sie verwendet verschiedene Algorithmen zur Datenkondensierung durch Identifizierung und Eliminierung von Redundanzen, was oft die Größe der Daten erheblich verkleinern kann, ohne die ursprünglichen Informationen zu verlieren.
Es gibt zwei Hauptarten der Dateikomprimierung: verlustfrei und verlustbehaftet. Verlustfreie Komprimierung ermöglicht die vollständige Rekonstruktion der Originaldaten aus den komprimierten Daten, was ideal für Dateien ist, bei denen jedes Bit an Daten wichtig ist, wie Text- oder Datenbankdateien. Häufige Beispiele schließen ZIP- und RAR-Dateiformate ein. Andererseits eliminiert verlustbehaftete Komprimierung weniger wichtige Daten, um die Dateigröße stärker zu reduzieren, was oft bei Audio-, Video- und Bilddateien verwendet wird. JPEGs und MP3s sind Beispiele, bei denen ein gewisser Datenverlust die perzeptuelle Qualität des Inhalts nicht wesentlich beeinträchtigt.
Dateikomprimierung ist in vielerlei Hinsicht vorteilhaft. Sie spart Speicherplatz auf Geräten und Servern, senkt die Kosten und verbessert die Effizienz. Sie beschleunigt auch die Dateiübertragungszeiten über Netzwerke, einschließlich des Internets, was besonders wertvoll für große Dateien ist. Darüber hinaus können komprimierte Dateien in einer Archivdatei zusammengefasst werden, was die Organisation und den einfacheren Transport mehrerer Dateien unterstützt.
Dennoch hat die Dateikomprimierung auch einige Nachteile. Der Komprimierungs- und Dekomprimierungsprozess benötigt Rechenressourcen, was die Systemleistung verlangsamen könnte, insbesondere bei größeren Dateien. Außerdem gehen bei der verlustbehafteten Komprimierung einige Originaldaten verloren, und die resultierende Qualität ist möglicherweise nicht für alle Verwendungen akzeptabel, insbesondere für professionelle Anwendungen, die hohe Qualität erfordern.
Die Dateikomprimierung ist ein entscheidendes Werkzeug in der heutigen digitalen Welt. Sie steigert die Effizienz, spart Speicherplatz und verringert Download- und Upload-Zeiten. Dennoch hat sie ihre eigenen Nachteile in Bezug auf die Systemleistung und das Risiko einer Qualitätsdegradation. Daher ist es wichtig, diese Faktoren zu berücksichtigen, um die richtige Komprimierungstechnik für spezifische Datenanforderungen zu wählen.
Dateikompression ist ein Prozess, der die Größe einer Datei oder Dateien reduziert, normalerweise um Speicherplatz zu sparen oder die Übertragung über ein Netzwerk zu beschleunigen.
Die Dateikompression funktioniert, indem sie Redundanzen in den Daten identifiziert und entfernt. Sie verwendet Algorithmen, um die ursprünglichen Daten in einem kleineren Raum zu kodieren.
Die beiden primären Arten der Dateikompression sind verlustfreie und verlustbehaftete Kompression. Verlustfreie Kompression ermöglicht die perfekte Wiederherstellung der Originaldatei, während verlustbehaftete Kompression eine größere Größenreduktion ermöglicht, dies jedoch auf Kosten eines Qualitätsverlusts bei den Daten.
Ein populäres Beispiel für ein Dateikompressionstool ist WinZip, das mehrere Kompressionsformate unterstützt, darunter ZIP und RAR.
Bei verlustfreier Kompression bleibt die Qualität unverändert. Bei verlustbehafteter Kompression kann es jedoch zu einem spürbaren Qualitätsverlust kommen, da weniger wichtige Daten zur Reduzierung der Dateigröße stärker eliminieren werden.
Ja, die Dateikompression ist sicher in Bezug auf die Datenintegrität, insbesondere bei der verlustfreien Kompression. Wie alle Dateien können jedoch auch komprimierte Dateien von Malware oder Viren angegriffen werden. Daher ist es immer wichtig, eine seriöse Sicherheitssoftware zu haben.
Fast alle Arten von Dateien können komprimiert werden, einschließlich Textdateien, Bilder, Audio, Video und Softwaredateien. Das erreichbare Kompressionsniveau kann jedoch zwischen den Dateitypen erheblich variieren.
Eine ZIP-Datei ist ein Dateiformat, das verlustfreie Kompression verwendet, um die Größe einer oder mehrerer Dateien zu reduzieren. Mehrere Dateien in einer ZIP-Datei werden effektiv zu einer einzigen Datei gebündelt, was das Teilen einfacher macht.
Technisch ja, obwohl die zusätzliche Größenreduktion minimal oder sogar kontraproduktiv sein könnte. Das Komprimieren einer bereits komprimierten Datei kann manchmal deren Größe erhöhen, aufgrund der durch den Kompressionsalgorithmus hinzugefügten Metadaten.
Um eine Datei zu dekomprimieren, benötigen Sie in der Regel ein Dekompressions- oder Entzip-Tool, wie WinZip oder 7-Zip. Diese Tools können die Originaldateien aus dem komprimierten Format extrahieren.