Il PAX (Packed Archive Format) è un formato di file utilizzato per l'archiviazione e la compressione di file e directory. È stato originariamente sviluppato da Google e si basa su una combinazione di tecniche dei formati ZIP e tar. PAX mira a fornire una compressione efficiente, un rapido accesso casuale ai file ed estendibilità per metadati personalizzati.
Nel suo nucleo, un archivio PAX consiste in una directory centrale che contiene metadati sui file archiviati, seguita dai dati del file compresso stesso. La directory centrale è sempre posizionata alla fine dell'archivio per un rapido accesso senza dover scansionare l'intero file.
Ogni voce di file nella directory centrale include informazioni come il percorso del file, la dimensione, la marca temporale, il checksum CRC32 e il metodo di compressione utilizzato. Il percorso del file è memorizzato come una stringa Unicode, consentendo il supporto di nomi di file non ASCII. PAX utilizza la codifica UTF-8 per i percorsi dei file.
Per la compressione, PAX supporta più algoritmi tra cui DEFLATE, Brotli e Zstandard (zstd). DEFLATE è il metodo predefinito, che è lo stesso algoritmo utilizzato in ZIP e gzip. Fornisce un buon equilibrio tra rapporto di compressione e velocità. Brotli e Zstandard sono algoritmi più recenti che possono offrire rapporti di compressione migliori, specialmente per determinati tipi di dati come file di testo, a scapito di velocità di compressione e decompressione più lente.
I dati del file compresso in PAX sono memorizzati in blocchi, con ogni blocco che ha una dimensione massima non compressa di 1 MB. Questa memorizzazione in blocchi consente un accesso casuale efficiente ai file, poiché solo i blocchi necessari devono essere individuati e decompressi per estrarre un particolare file, piuttosto che elaborare l'intero archivio.
Una delle caratteristiche principali di PAX è il suo supporto per la compressione solida. Con la compressione solida, l'archivio viene trattato come un singolo flusso continuo di dati, piuttosto che come una raccolta di file separati. Ciò consente al compressore di trovare ridondanze e modelli tra i confini dei file, con conseguenti rapporti di compressione potenzialmente più elevati. Tuttavia, la compressione solida può influire sulla possibilità di accedere rapidamente ai singoli file, poiché potrebbe essere necessario decomprimere l'intero archivio fino al file desiderato.
PAX include anche controlli di integrità per rilevare il danneggiamento dei dati. Ogni voce di file nella directory centrale include un checksum CRC32 dei dati del file non compresso. Durante l'estrazione dei file, PAX calcola il checksum dei dati decompressi e lo confronta con il checksum memorizzato per verificarne l'integrità. Inoltre, gli archivi PAX possono includere una firma digitale opzionale per fornire autenticazione e rilevamento delle manomissioni.
Per migliorare le prestazioni, PAX supporta la compressione e la decompressione multi-thread. I file possono essere compressi e scritti nell'archivio in parallelo, utilizzando più core della CPU. Allo stesso modo, durante l'estrazione, più file possono essere decompressi contemporaneamente. Questa elaborazione parallela può accelerare significativamente le operazioni di archiviazione ed estrazione su sistemi multi-core.
Gli archivi PAX possono anche memorizzare metadati aggiuntivi oltre agli attributi standard del file. I metadati personalizzati possono essere assegnati a file e directory utilizzando coppie chiave-valore. Questi metadati vengono memorizzati nella directory centrale insieme alle voci di file. Esempi di metadati personalizzati potrebbero includere informazioni sull'autore, categorie di file o dati specifici dell'applicazione.
Il supporto dello streaming è un'altra caratteristica di PAX. Gli archivi possono essere creati ed estratti in modo streaming, senza richiedere che l'intero archivio venga caricato in memoria. Ciò è particolarmente utile quando si hanno a che fare con archivi di grandi dimensioni o quando si lavora con risorse di memoria limitate. Lo streaming consente di creare archivi al volo o di elaborarli mentre i dati vengono ricevuti tramite una connessione di rete.
Per compatibilità con le versioni precedenti e interoperabilità, gli archivi PAX possono includere un archivio ZIP di fallback. L'archivio ZIP viene aggiunto alla fine dell'archivio PAX e contiene gli stessi file nel tradizionale formato ZIP. Ciò consente agli strumenti più vecchi che non supportano PAX di estrarre comunque i file dalla parte ZIP dell'archivio.
PAX ha guadagnato popolarità grazie alla sua efficienza, flessibilità e implementazione open source. È supportato da vari strumenti di archiviazione e librerie su diverse piattaforme. L'implementazione di riferimento, chiamata libpax, è scritta in C e fornisce un'API di basso livello per la creazione ed estrazione di archivi PAX.
Una delle limitazioni di PAX è che non supporta la crittografia in modo nativo. Tuttavia, la crittografia può essere ottenuta combinando PAX con altre tecniche di crittografia o utilizzando strumenti di terze parti che si basano sul formato PAX.
In sintesi, il PAX (Packed Archive Format) è un formato di archiviazione file versatile ed efficiente che offre funzionalità come accesso casuale rapido, compressione solida, elaborazione parallela, metadati personalizzati e supporto dello streaming. La sua combinazione di algoritmi di compressione, archiviazione in blocchi ed estendibilità lo rendono una scelta convincente per l'archiviazione e la distribuzione di file.
La compressione dei file è un processo che riduce la dimensione dei file di dati per un efficiente stoccaggio o trasmissione. Utilizza vari algoritmi per condensare i dati identificando ed eliminando la ridondanza, che spesso può ridurre notevolmente la dimensione dei dati senza perdere le informazioni originali.
Ci sono due tipi principali di compressione dei file: lossless e lossy. La compressione lossless permette di ricostruire perfettamente i dati originali dai dati compressi, che è l'ideale per i file dove ogni bit di dati è importante, come i file di testo o i file di database. Esempi comuni includono i formati di file ZIP e RAR. D'altro canto, la compressione lossy elimina i dati meno importanti per ridurre in modo più significativo la dimensione del file, spesso utilizzato in file audio, video e immagini. JPEG e MP3 sono esempi in cui una certa perdita di dati non degrada sostanzialmente la qualità percettiva del contenuto.
La compressione dei file è vantaggiosa in molteplici modi. Conserva lo spazio di stoccaggio sui dispositivi e sui server, abbassando i costi e migliorando l'efficienza. Inoltre, velocizza i tempi di trasferimento dei file su reti, inclusa internet, che è particolarmente prezioso per file di grandi dimensioni. Inoltre, i file compressi possono essere raggruppati in un unico file di archivio, agevolando l'organizzazione e il trasporto più facile di file multipli.
Tuttavia, la compressione dei file ha alcuni svantaggi. Il processo di compressione e decompressione richiede risorse computazionali, che potrebbero rallentare le prestazioni del sistema, in particolare per i file di dimensioni maggiori. Inoltre, nel caso della compressione lossy, alcuni dati originali vengono persi durante la compressione, e la qualità risultante potrebbe non essere accettabile per tutti gli usi, in particolare per applicazioni professionali che richiedono alta qualità.
La compressione dei file è uno strumento fondamentale nel mondo digitale di oggi. Migliora l'efficienza, risparmia spazio di stoccaggio e riduce i tempi di download e upload. Tuttavia, presenta la propria serie di svantaggi in termini di prestazioni del sistema e rischio di degradazione della qualità. Pertanto, è essenziale tenere a mente questi fattori per scegliere la giusta tecnica di compressione per esigenze di dati specifiche.
La compressione dei file è un processo che riduce le dimensioni di un file o di più file, tipicamente per risparmiare spazio di archiviazione o accelerare la trasmissione su una rete.
La compressione dei file funziona identificando e rimuovendo la ridondanza nei dati. Utilizza algoritmi per codificare i dati originali in uno spazio minore.
I due principali tipi di compressione dei file sono la compressione lossless e la compressione lossy. La compressione lossless permette di ripristinare perfettamente il file originale, mentre la compressione lossy permette una riduzione di dimensioni più significativa a costo di una certa perdita nella qualità dei dati.
Un esempio popolare di uno strumento di compressione dei file è WinZip, che supporta più formati di compressione tra cui ZIP e RAR.
Con la compressione lossless, la qualità rimane inalterata. Tuttavia, con la compressione lossy, può esserci una diminuzione notevole della qualità poiché elimina dati meno importanti per ridurre più significativamente la dimensione del file.
Sì, la compressione dei file è sicura in termini di integrità dei dati, specialmente con la compressione lossless. Tuttavia, come qualsiasi file, i file compressi possono essere presi di mira da malware o virus, quindi è sempre importante avere in atto un software di sicurezza affidabile.
Quasi tutti i tipi di file possono essere compressi, inclusi file di testo, immagini, audio, video e software. Tuttavia, il livello di compressione ottenibile può variare significativamente tra i tipi di file.
Un file ZIP è un tipo di formato di file che utilizza la compressione lossless per ridurre le dimensioni di uno o più file. Più file in un file ZIP sono effettivamente raggruppati insieme in un unico file, il che facilita anche la condivisione.
Tecnicamente, sì, anche se la riduzione aggiuntiva delle dimensioni potrebbe essere minima o addirittura controproducente. Comprimere un file già compresso potrebbe a volte aumentare le sue dimensioni a causa dei metadati aggiunti dall'algoritmo di compressione.
Per decomprimere un file, di solito hai bisogno di uno strumento di decompressione o di decompressione, come WinZip o 7-Zip. Questi strumenti possono estrarre i file originali dal formato compresso.