GNU TAR（テープアーカイブ）形式は、Unix系オペレーティングシステムで広く使用されているファイルアーカイブおよび圧縮形式です。もともと磁気テープにファイルをバックアップするために設計されましたが、現在は多くのファイルを単一の圧縮アーカイブファイルに収集して、効率的な保存と転送を行うために一般的に使用されています。TAR形式では、ファイル属性、ディレクトリ構造を保持でき、さまざまな圧縮アルゴリズムをサポートしています。
TARアーカイブファイルは、一連のファイルヘッダーレコードとファイルデータブロックで構成されています。アーカイブ内の各ファイルは、ファイルに関するメタデータを含むヘッダーレコードで表され、その後にファイルデータ自体が続きます。ヘッダーレコードは512バイトのサイズで、ファイル名、ファイルモード（パーミッション）、所有者とグループのID、ファイルサイズ、変更時刻、チェックサムなどのフィールドが含まれています。
ヘッダーレコードのファイル名フィールドは最大100文字の長さにすることができます。ファイル名が100文字を超える場合、追加の155バイトである「プレフィックス」フィールドを使用して格納されます。プレフィックスはファイル名と連結されて完全なパスを作成します。ファイルモードフィールドには、Unixファイルのパーミッションとファイルタイプ（通常のファイル、ディレクトリ、シンボリックリンクなど）が含まれています。
ヘッダーレコードの後にファイルデータが続き、連続した512バイトのブロックに格納されます。ファイルサイズが512バイトの倍数でない場合、最後のブロックはヌルバイトで埋められます。各ファイルのデータブロックは、ファイル間に区切り記号やデリミタがない状態で、アーカイブ内に順次書き込まれます。
TARアーカイブは、通常のファイルとディレクトリに加えて、いくつかのタイプのヘッダーレコードを サポートしています。シンボリックリンクとハードリンクは、ターゲットファイルを参照する特別なヘッダーレコードを使用して表されます。デバイスファイル、名前付きパイプ、およびその他の特殊なファイルタイプもサポートされています。拡張属性とACLは、paxインターチェンジ形式のヘッダーを使用して格納できます。
TAR形式の重要な機能の1つは、長いファイル名とパスのサポートです。初期バージョンのTARは100文字のファイル名に制限されていましたが、広く使用されているUSTAR（Unix Standard TAR）形式などの後続のバージョンでは、より長い名前をサポートするように拡張されました。POSIX.1-2001標準は、さらに長いファイル名とパス、および追加のメタデータフィールドを許可する新しい拡張可能な形式を導入しました。
圧縮は、ファイルサイズを削減するためにTARアーカイブと組み合わせて一般的に使用されます。最も一般的な圧縮方法は、gzip（.tar.gzまたは.tgz）、bzip2（.tar.bz2）、xz（.tar.xz）です。これらの圧縮されたTARアーカイブは、最初に通常のTARアーカイブを作成してから、選択した圧縮アルゴリズムで圧縮することによって作成されます。圧縮されたTARアーカイブを抽出すると、最初に圧縮が解除され、次に通常のTAR抽出プロセスが適用されます。
TAR形式には、組み込みのエラー検出および回復メカニズムも含まれています。各ヘッダーレコードには、アーカイブの作成時に計算されるチェックサムフィールドが含まれています。TARアーカイブからファイルを抽出すると、チェックサムが検証されてデータの整合性が確保されます。チェックサムの不一致が検出されると、エラーが 報告され、抽出は影響を受けるファイルをスキップするか、可能な限り多くのデータを回復しようとします。
基本的なTAR形式に加えて、いくつかのバリエーションと拡張機能が使用されています。Linuxディストリビューションで広く使用されているGNUバージョンのTARには、マルチボリュームアーカイブ、スパースファイルサポート、増分バックアップなどの追加機能が含まれています。starやpaxなどの他の拡張機能は、パフォーマンスの向上、Unix以外のシステムとの互換性、拡張メタデータのサポートを提供します。
その古さと制限にもかかわらず、TAR形式は、そのシンプルさ、移植性、さまざまなプラットフォームやツールでの幅広いサポートにより、依然として広く使用されています。これは、多くの高レベルのバックアップおよびアーカイブソリューションの基盤として機能し、ソフトウェアパッケージやソースコードを配布するためのコンテナ形式としてよく使用されます。新しいテクノロジーとストレージメディアが出現するにつれて、TAR形式は変化するニーズに合わせて適応して進化し、最新のコンピューティング環境での関連性を確保しています。
ファイルの圧縮は、データファイルのサイズを効率的に保管または送信するために削減するプロセスです。様々なアルゴリズムを使用して、冗長性を特定し、排除することにより、データを圧縮します。これにより、元の情報を失うことなくデータのサイズを大幅に減らすことが可能となります。
ファイル圧縮には二つの主なタイプがあります: ロスレスとロッシー。ロスレス圧縮では、圧縮されたデータから元のデータを完全に再構築することができます。これはテキストやデータベースファイルのように、すべてのビットのデータが重要なファイルに理想的です。一般的な例としてはZIPやRARのファイル形式があります。一方、ロッシー圧縮では、より重要でないデータを排除してファイルサイズをより大幅に削減します。これは音声、映像、画像ファイルによく使用されます。JPEGやMP3は、ある程度のデータロスがコンテンツの知覚品質を大幅に劣化させない例です。
ファイル圧縮は多方面にわたって有益です。デバイスやサーバーのストレージスペースを節約し、コストを抑え、効率を向上させます。また、ネットワークを通じたファイル送信時間を短縮することもできます。これは特に大きなファイルに対して価値があります。さらに、圧縮ファイルは1つのアーカイブファイルにまとめることができ、整理や複数ファイルの輸送が容易になります。
しかし、ファイル圧縮にはいくつかの欠点もあります。圧縮と解凍のプロセスには計算リソースが必要で、特に大きなファイルの場合、システムのパフォーマンスを低下させる可能性があります。また、ロッシー圧縮の場合、一部の元のデータが圧縮時に失われ、結果として生じる品質がすべての用途に対して十分でない場合もあります。特に高品質が求められるプロフェッショナルなアプリケーションなどです。
ファイル圧縮は、今日のデジタルワールドで重要なツールです。それは効率性を向上させ、ストレージスペースを節約し、ダウンロードとアップロードの時間を短縮します。それにもかかわらず、システムパフォーマンスや品質劣化のリスクという自身の問題を抱えています。そのため、これらの要素を考慮に入れて特定のデータニーズに対して適切な圧縮技術を選択することが重要です。
ファイルの圧縮は、ファイルやファイルのサイズを減らすプロセスで、通常はストレージスペースを節約したり、ネットワークを介した伝送を高速化するために使用されます。
ファイルの圧縮は、データの冗長性を識別して削除することで機能します。それはアルゴリズムを使用して、元のデータをより小さいスペースでエンコードします。
ファイルの圧縮の主要な2つのタイプはロスレス圧縮とロッシー圧縮です。ロスレス圧縮では、元のファイルを完全に復元することができますが、ロッシー圧縮ではデータ品質の若干の損失を伴うより大きなサイズの削減が可能になります。
ファイルの圧縮ツールの人気の例はWinZipで、ZIPとRARを含む複数の圧縮形式をサポートしています。
ロスレス圧縮では品質は変わりません。しかし、ロッシー圧縮では、それほど重要ではないデータを削除してファイルサイズをより大幅に削減するため、品質の低下が目立つことがあります。
はい、データの整合性の面では、特にロスレス圧縮ではファイルの圧縮は安全です。しかし、他のファイルと同様に、圧縮ファイルはマルウェアやウイルスの標的になる可能性があるため、常に信頼することができるセキュリティソフトウェアを用意しておくことが重要です。
ほぼすべてのタイプのファイルが圧縮可能であり、テキストファイル、画像、音声、動画、ソフトウェアファイルなどがあります。ただし、圧縮可能なレベルは、ファイルタイプによって大幅に異なることがあります。
ZIPファイルは、1つ以上のファイルのサイズを減らすためにロスレス圧縮を使用するファイル形式の一種です。ZIPファイルの中の複数のファイルは、実質的に1つのファイルにまとめられるため、共有も簡単になります。
技術的にははい、ですが、さらなるサイズ縮小は最小限で、あるいは逆効果となる可能性があります。既に圧縮されたファイルを圧縮すると、圧縮アルゴリズムによって追加されたメタデータにより、そのサイズが増えることがあります。
ファイルを解凍するには、通常、解凍ツールやアンジッパーといったツール、例えばWinZipや7-Zipが必要です。これらのツールは、圧縮形式から元のファイルを抽出することができます。