PAX (Packed Archive Format) to format pliku używany do archiwizowania i kompresowania plików i katalogów. Został pierwotnie opracowany przez Google i opiera się na połączeniu technik z formatów ZIP i tar. PAX ma na celu zapewnienie wydajnej kompresji, szybkiego losowego dostępu do plików i rozszerzalności dla niestandardowych metadanych.
W swojej istocie archiwum PAX składa się z centralnego katalogu zawierającego metadane dotyczące zarchiwizowanych plików, a następnie same skompresowane dane pliku. Katalog centralny zawsze znajduje się na końcu archiwum w celu szybkiego dostępu bez konieczności skanowania całego pliku.
Każdy wpis pliku w katalogu centralnym zawiera informacje takie jak ścieżka pliku, rozmiar, znacznik czasu, suma kontrolna CRC32 i użyta metoda kompresji. Ścieżka pliku jest przechowywana jako ciąg Unicode, co umożliwia obsługę nazw plików innych niż ASCII. PAX używa kodowania UTF-8 dla ścieżek plików.
Do kompresji PAX obsługuje wiele algorytmów, w tym DEFLATE, Brotli i Zstandard (zstd). DEFLATE to domyślna metoda, która jest tym samym algorytmem używanym w ZIP i gzip. Zapewnia dobry balans między współczynnikiem kompresji a szybkością. Brotli i Zstandard to nowsze algorytmy, które mogą oferować lepsze współczynniki kompresji, szczególnie dla niektórych typów danych, takich jak pliki tekstowe, kosztem wolniejszych prędkości kompresji i dekompresji.
Skompresowane dane pliku w PAX są przechowywane w blokach, przy czym każdy blok ma maksymalny nieskompresowany rozmiar 1 MB. To podzielone przechowywanie umożliwia wydajny losowy dostęp do plików, ponieważ tylko niezbędne bloki muszą zostać zlokalizowane i zdekompresowane, aby wyodrębnić określony plik, zamiast przetwarzać całe archiwum.
Jedną z kluczowych cech PAX jest obsługa kompresji solidnej. Dzięki kompresji solidnej archiwum jest traktowane jako pojedynczy ciągły strumień danych, a nie jako zbiór oddzielnych plików. Pozwala to kompresorowi znaleźć redundancje i wzorce w granicach plików, co potencjalnie skutkuje wyższymi współczynnikami kompresji. Jednak kompresja solidna może mieć wpływ na możliwość szybkiego dostępu do poszczególnych plików, ponieważ całe archiwum do żądanego pliku może wymagać dekompresji.
PAX obejmuje również kontrole integralności w celu wykrycia uszkodzenia danych. Każdy wpis pliku w katalogu centralnym zawiera sumę kontrolną CRC32 nieskompresowanych danych pliku. Podczas wyodrębniania plików PAX oblicza sumę kontrolną zdekompresowanych danych i porównuje ją z przechowywaną sumą kontrolną w celu sprawdzenia integralności. Dodatkowo archiwa PAX mogą zawierać opcjonalny podpis cyfrowy w celu zapewnienia uwierzytelnienia i wykrywania manipulacji.
Aby poprawić wydajność, PAX obsługuje kompresję i dekompresję wielowątkową. Pliki można kompresować i zapisywać do archiwum równolegle, wykorzystując wiele rdzeni procesora. Podobnie podczas ekstrakcji wiele plików może być dekompresowanych jednocześnie. To przetwarzanie równoległe może znacznie przyspieszyć operacje archiwizacji i ekstrakcji w systemach wielordzeniowych.
Archiwa PAX mogą również przechowywać dodatkowe metadane poza standardowymi atrybutami plików. Niestandardowe metadane można przypisać do plików i katalogów za pomocą par klucz-wartość. Te metadane są przechowywane w katalogu centralnym obok wpisów plików. Przykłady niestandardowych metadanych mogą obejmować informacje o autorze, kategorie plików lub dane specyficzne dla aplikacji.
Obsługa strumieniowania to kolejna funkcja PAX. Archiwa można tworzyć i wyodrębniać w sposób strumieniowy, bez konieczności ładowania całego archiwum do pamięci. Jest to szczególnie przydatne w przypadku dużych archiwów lub pracy z ograniczonymi zasobami pamięci. Przesyłanie strumieniowe umożliwia tworzenie archiwów w locie lub przetwarzanie ich w miarę odbierania danych przez połączenie sieciowe.
W celu zapewnienia wstecznej kompatybilności i interoperacyjności archiwa PAX mogą zawierać zapasowe archiwum ZIP. Archiwum ZIP jest dołączane do końca archiwum PAX i zawiera te same pliki w tradycyjnym formacie ZIP. Pozwala to starszym narzędziom, które nie obsługują PAX, nadal wyodrębniać pliki z części ZIP archiwum.
PAX zyskał popularność dzięki swojej wydajności, elastyczności i implementacji open source. Jest obsługiwany przez różne narzędzia i biblioteki archiwizujące na różnych platformach. Implementacja referencyjna, zwana libpax, jest napisana w C i zapewnia niskopoziomowe API do tworzenia i wyodrębniania archiwów PAX.
Jednym z ograniczeń PAX jest to, że nie obsługuje on szyfrowania natywnie. Jednak szyfrowanie można osiągnąć, łącząc PAX z innymi technikami szyfrowania lub używając narzędzi innych firm, które opierają się na formacie PAX.
Podsumowując, PAX (Packed Archive Format) to wszechstronny i wydajny format archiwizacji plików, który oferuje takie funkcje, jak szybki losowy dostęp, kompresja solidna, przetwarzanie równoległe, niestandardowe metadane i obsługa strumieniowania. Jego połączenie algorytmów kompresji, podzielonego przechowywania i rozszerzalności sprawia, że jest to atrakcyjny wybór do archiwizowania i dystrybucji plików.
Kompresja plików to proces, który redukuje rozmiar plików danych dla efektywnego przechowywania lub transmisji. Wykorzystuje różne algorytmy do kondensacji danych poprzez identyfikowanie i eliminowanie nadmiarowości, co często znacznie zmniejsza rozmiar danych bez utraty oryginalnej informacji.
Istnieją dwa główne typy kompresji plików: bezstratna i stratna. Kompresja bezstratna umożliwia doskonałą rekonstrukcję oryginalnych danych z skompresowanych danych, co jest idealne dla plików, gdzie każdy bit danych jest ważny, takich jak pliki tekstowe lub bazy danych. Powszechne przykłady obejmują formaty plików ZIP i RAR. Z drugiej strony, kompresja stratna eliminuje mniej ważne dane, aby bardziej znacząco zmniejszyć rozmiar pliku, często stosowana w plikach audio, wideo i obrazów. JPEG i MP3 to przykłady, gdzie pewna utrata danych nie wpływa znacząco na percepcyjną jakość treści.
Kompresja plików jest korzystna z wielu powodów. Oszczędza miejsce na urządzeniach i serwerach, obniża koszty i poprawia efektywność. Przyspiesza też przenoszenie plików przez sieci, w tym internet, co ma szczególne znaczenie dla dużych plików. Ponadto, skompresowane pliki mogą być grupowane razem w jeden plik archiwum, co pomaga w organizacji i łatwiejszym przenoszeniu wielu plików.
Jednak kompresja plików ma też pewne wady. Proces kompresji i dekompresji wymaga zasobów obliczeniowych, co może spowolnić wydajność systemu, szczególnie dla większych plików. Ponadto, w przypadku kompresji stratnej, niektóre oryginalne dane są tracone podczas kompresji, a jakość wynikowa może nie być akceptowalna dla wszystkich zastosowań, zwłaszcza profesjonalnych, które wymagają wysokiej jakości.
Kompresja plików to kluczowe narzędzie w dzisiejszym cyfrowym świecie. Poprawia efektywność, oszczędza miejsce na przechowywanie i skraca czasy pobierania i wysyłania. Jednak także ma swoje wady pod względem wydajności systemu i ryzyka degradacji jakości. Dlatego ważne jest mądre podejście do tych czynników, aby wybrać odpowiednią technikę kompresji dla konkretnych potrzeb danych.
Kompresja plików to proces, który zmniejsza rozmiar pliku lub plików, zazwyczaj w celu oszczędności miejsca na dysku lub przyspieszenia transmisji przez sieć.
Kompresja plików działa poprzez identyfikowanie i usuwanie nadmiarowej informacji w danych. Wykorzystuje algorytmy do kodowania oryginalnych danych w mniejszej przestrzeni.
Dwa główne typy kompresji plików to kompresja bezstratna i stratna. Kompresja bezstratna pozwala na idealne przywrócenie oryginalnego pliku, podczas gdy kompresja stratna umożliwia znaczniejsze zmniejszenie rozmiaru kosztem pewnej utraty jakości danych.
Popularnym przykładem narzędzia do kompresji plików jest WinZip, który obsługuje wiele formatów kompresji, w tym ZIP i RAR.
W przypadku kompresji bezstratnej, jakość pozostaje niezmieniona. Jednak przy kompresji stratnej może dojść do zauważalnego spadku jakości, ponieważ eliminuje ona mniej ważne dane, aby bardziej znacząco zmniejszyć rozmiar pliku.
Tak, kompresja plików jest bezpieczna pod względem integralności danych, zwłaszcza przy kompresji bezstratnej. Jednak, jak wszystkie pliki, skompresowane pliki mogą być celem dla złośliwego oprogramowania lub wirusów, dlatego zawsze ważne jest, aby mieć zainstalowane wiarygodne oprogramowanie zabezpieczające.
Prawie wszystkie typy plików można skompresować, w tym pliki tekstowe, obrazy, audio, wideo i pliki oprogramowania. Jednak poziom możliwej do osiągnięcia kompresji może znacznie różnić się w zależności od typu pliku.
Plik ZIP to typ formatu pliku, który wykorzystuje kompresję bezstratną do zmniejszenia rozmiaru jednego lub więcej plików. Wiele plików w pliku ZIP jest efektywnie grupowanych razem w jeden plik, co ułatwia również udostępnianie.
Technicznie tak, chociaż dodatkowe zmniejszenie rozmiaru może być minimalne lub nawet niekorzystne. Kompresowanie już skompresowanego pliku czasami może zwiększyć jego rozmiar z powodu metadanych dodawanych przez algorytm kompresji.
Aby rozpakować plik, zazwyczaj potrzebujesz narzędzia do dekompresji lub rozpakowywania, takiego jak WinZip czy 7-Zip. Te narzędzia mogą wyodrębnić oryginalne pliki z formatu skompresowanego.