O formato de arquivo .tar.gz, também conhecido como tarball ou arquivo tar compactado com gzip, é um formato de arquivo comumente usado para empacotar e compactar arquivos e diretórios em um único arquivo para armazenamento e transmissão convenientes. Ele combina o formato tar (Tape Archive) para agrupar arquivos e diretórios com compactação gzip para reduzir o tamanho geral do arquivo. O formato .tar.gz é amplamente usado em sistemas operacionais do tipo Unix e é suportado por várias ferramentas e utilitários de arquivamento.
O formato tar em si é uma concatenação de registros de arquivos e diretórios. Cada registro contém metadados sobre um arquivo ou diretório, como seu nome, tamanho, permissões, propriedade e carimbos de data/hora de modificação. Os dados reais do arquivo são armazenados após os metadados no arquivo. Os arquivos tar podem preservar a estrutura do diretório, links simbólicos e outros tipos especiais de arquivo.
Para criar um arquivo tar, o utilitário tar é usado. Ele percorre recursivamente o diretório ou lista de arquivos especificados e gera um único arquivo tar contendo todos os arquivos e diretórios. O arquivo tar resultante tem uma extensão .tar. O comando tar suporta várias opções para controlar o processo de criação do arquivo, como especificar o nome do arquivo de saída, excluir certos arquivos ou diretórios, preservar permissões e propriedade e manipular links simbólicos.
Embora o formato tar seja útil para agrupar arquivos, ele não fornece nenhuma compactação por si só. É aqui que o gzip entra em ação. Gzip é um algoritmo de compactação popular que usa codificação Lempel-Ziv (LZ77) para compactar dados com eficiência. Ele analisa os dados de entrada e substitui sequências repetidas por referências a ocorrências anteriores, reduzindo o tamanho geral dos dados.
Para criar um arquivo .tar.gz, o utilitário tar é usado em combinação com o utilitário gzip. Primeiro, o utilitário tar cria um arquivo tar conforme descrito anteriormente. Em seguida, o arquivo tar resultante é canalizado pelo utilitário gzip, que compacta o arquivo tar usando o algoritmo gzip. A saída compactada normalmente recebe uma extensão .gz, resultando em um arquivo .tar.gz.
O nível de compactação do gzip pode ser ajustado usando opções de linha de comando. Por padrão, o gzip usa um nível de compactação de 6, que fornece um bom equilíbrio entre taxa de compactação e velocidade. Níveis de compactação mais altos (até 9) podem resultar em tamanhos de arquivo menores, mas podem levar mais tempo para compactar. Níveis de compactação mais baixos (até 1) priorizam a velocidade em relação à taxa de compactação.
Para extrair arquivos de um arquivo .tar.gz, o processo é invertido. O arquivo é primeiro descompactado usando o utilitário gzip, que restaura o arquivo tar original. Em seguida, o utilitário tar é usado para extrair os arquivos e diretórios do arquivo tar. O comando tar suporta opções para especificar o local de extração, preservar permissões e propriedade e manipular links simbólicos.
Uma vantagem do formato .tar.gz é sua compatibilidade entre diferentes plataformas. Os utilitários Tar e gzip estão amplamente disponíveis em sistemas do tipo Unix, e muitos outros sistemas operacionais fornecem ferramentas para lidar com arquivos .tar.gz. Isso torna conveniente criar arquivos em um sistema e extraí-los em outro, independentemente da arquitetura ou sistema operacional subjacente.
Além dos utilitários de linha de comando, várias ferramentas gráficas e programas de compactação de arquivos suportam o formato .tar.gz. Essas ferramentas geralmente fornecem interfaces fáceis de usar para criar, extrair e gerenciar arquivos .tar.gz, tornando-os acessíveis para usuários que preferem interfaces gráficas.
O formato .tar.gz tem algumas limitações e considerações. Ele não fornece criptografia interna ou proteção por senha para os arquivos arquivados. Se a segurança for uma preocupação, técnicas ou ferramentas de criptografia adicionais precisam ser usadas em conjunto com .tar.gz. Além disso, a taxa de compactação obtida pelo gzip pode variar dependendo do tipo de dados que está sendo compactado. Arquivos baseados em texto e arquivos com padrões repetitivos tendem a compactar bem, enquanto arquivos já compactados (por exemplo, imagens, vídeos) podem não se beneficiar significativamente da compactação gzip adicional.
Apesar dessas limitações, o formato .tar.gz continua sendo amplamente usado devido à sua simplicidade, compatibilidade e eficácia em empacotar e compactar arquivos. É comumente usado para distribuir código-fonte, pacotes de software, arquivos de backup e transferir grandes coleções de arquivos por redes ou mídia de armazenamento.
Em resumo, o formato de arquivo .tar.gz combina o formato tar para agrupar arquivos e diretórios com compactação gzip para criar um arquivo compactado. Ele oferece uma maneira conveniente e eficiente de empacotar e compactar arquivos para armazenamento e transmissão, mantendo a compatibilidade entre diferentes sistemas. Compreender o formato .tar.gz e suas ferramentas associadas é valioso para gerenciar e distribuir arquivos em vários ambientes de computação.
A compactação de arquivos reduz redundâncias para que as mesmas informações ocupem menos bits. O limite superior é definido pela teoria da informação: em compactação sem perdas, a fronteira é a entropia da fonte (veja o teorema de codificação de fonte de Shannon teorema de codificação de fonte e seu artigo original de 1948 “A Mathematical Theory of Communication”). Para compactação com perdas, o trade-off entre taxa e qualidade é capturado pela teoria taxa-distorção.
A maioria dos compressores tem duas etapas. Primeiro, um modelo prevê ou expõe estrutura nos dados. Depois, um codificador transforma essas previsões em padrões de bits quase ótimos. Uma família clássica é Lempel–Ziv LZ77 (1977) e LZ78 (1978) detectam substrings repetidas e emitem referências em vez de bytes brutos. Do lado da codificação Huffman (veja o artigo de 1952) dá códigos menores a símbolos mais prováveis. Codificação aritmética e codificação por intervalos chegam ainda mais perto do limite de entropia, enquanto Asymmetric Numeral Systems (ANS) modernos atingem taxas similares com implementações rápidas baseadas em tabelas.
DEFLATE (usado por gzip, zlib e ZIP) combina LZ77 com Huffman. As especificações são públicas: DEFLATE RFC 1951, wrapper zlib RFC 1950e formato gzip RFC 1952. O gzip é moldado para streaming e não tenta fornecer acesso aleatório. PNG padroniza DEFLATE como único método de compressão (janela máxima de 32 KiB) segundo “Compression method 0… deflate/inflate… at most 32768 bytes” e o W3C/ISO PNG 2nd Edition.
Zstandard (zstd): um compressor moderno de uso geral pensado para altas taxas e decompactação muito rápida. O formato está em RFC 8878 (e no espelho HTML) além da especificação de referência no GitHub. Assim como gzip, o frame básico não mira acesso aleatório. Um superpoder do zstd são dicionários: pequenas amostras do seu corpus que reduzem drasticamente muitos arquivos pequenos ou parecidos (consulte a documentação de dicionários do python-zstandard e o exemplo de Nigel Tao). Implementações aceitam dicionários “unstructured” e “structured” (discussão).
Brotli: otimizado para conteúdo web (ex.: fontes WOFF2, HTTP). Mistura um dicionário estático com um núcleo LZ+entropia parecido com DEFLATE. Sua especificação é RFC 7932, que também descreve uma janela 2WBITS−16 com WBITS em [10, 24] (1 KiB−16 B até 16 MiB−16 B) e diz que não fornece acesso aleatório. Brotli costuma superar gzip em texto web e ainda decodifica rápido.
Contêiner ZIP: ZIP é um arquivo que pode armazenar entradas com diversos métodos (deflate, store, zstd etc.). O padrão de fato é o APPNOTE da PKWARE (veja o portal APPNOTE, uma cópia hospedadae os resumos da LC ZIP File Format (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 mira velocidade bruta com razões modestas. Consulte a página do projeto (“extremely fast compression”) e o formato de frame. Ideal para caches em memória, telemetria ou pipelines quentes que exigem decompactação quase na velocidade da RAM.
XZ / LZMA busca densidade (ótimas taxas) com compressão relativamente lenta. XZ é um contêiner; quem faz o serviço pesado é normalmente LZMA/LZMA2 (modelagem tipo LZ77 + range coding). Veja o formato .xz, a especificação LZMA (Pavlov)e notas do kernel Linux sobre XZ Embedded. XZ costuma comprimir melhor que gzip e rivaliza com codecs modernos de alta taxa, porém com tempos de codificação mais longos.
bzip2 usa Transformada de Burrows–Wheeler (BWT), move-to-front, RLE e Huffman. Geralmente gera arquivos menores que gzip, porém mais devagar; veja o manual oficial e as páginas man (Linux).
O “tamanho da janela” importa. Referências DEFLATE olham no máximo 32 KiB para trás (RFC 1951) e o limite de 32 KiB do PNG documentado aqui. Brotli cobre janelas de ~1 KiB a 16 MiB (RFC 7932). Zstd ajusta janela e profundidade de busca pelos níveis (RFC 8878). Streams básicos de gzip/zstd/brotli foram feitos para decodificação sequencial; os formatos não prometem acesso aleatório, embora contêineres (tar com índice, framing em blocos ou índices específicos) possam adicioná-lo.
Os formatos acima são sem perdas: recuperam exatamente os mesmos bytes. Codecs de mídia costumam ser com perdas: descartam detalhes imperceptíveis para atingir taxas mais baixas. Em imagens, o JPEG clássico (DCT, quantização, codificação entropia) é padronizado em ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1. Em áudio, MP3 (MPEG-1 Layer III) e AAC (MPEG-2/4) usam modelos perceptuais e transformadas MDCT (veja ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7e a visão geral de MDCT aqui). As abordagens com e sem perdas podem coexistir (ex.: PNG para ativos de UI; codecs web para imagem/vídeo/áudio).
Teoria Shannon 1948 · Rate–distortion · Codificação Huffman 1952 · Codificação aritmética · Range coding · ANS. Formatos DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · LZ4 frame · Formato XZ. Pilha BWT Burrows–Wheeler (1994) · manual do bzip2. Mídia JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Em resumo: escolha um compressor que combine com seus dados e restrições, meça em entradas reais e não esqueça os ganhos de dicionários e framing inteligente. Com o par certo você obtém arquivos menores, transferências mais rápidas e apps mais responsivos sem sacrificar correção ou portabilidade.
A compressão de arquivos é um processo que reduz o tamanho de um arquivo ou arquivos, normalmente para economizar espaço de armazenamento ou acelerar a transmissão em uma rede.
A compressão de arquivos funciona identificando e removendo redundâncias nos dados. Ela usa algoritmos para codificar os dados originais em um espaço menor.
Os dois principais tipos de compressão de arquivos são a compressão sem perdas e a compressão com perdas. A compressão sem perdas permite que o arquivo original seja perfeitamente restaurado, enquanto a compressão com perdas permite uma redução de tamanho mais significativa com alguma perda de qualidade dos dados.
Um exemplo popular de uma ferramenta de compressão de arquivos é o WinZip, que suporta vários formatos de compressão, incluindo ZIP e RAR.
Com compressão sem perdas, a qualidade permanece inalterada. No entanto, com compressão com perdas, pode haver uma diminuição perceptível na qualidade, pois elimina dados menos importantes para reduzir significativamente o tamanho do arquivo.
Sim, a compressão de arquivos é segura em termos de integridade dos dados, especialmente com compressão sem perdas. No entanto, como qualquer arquivo, os arquivos comprimidos podem ser alvo de malware ou vírus, por isso, é sempre importante ter um software de segurança de boa reputação.
Quase todos os tipos de arquivos podem ser comprimidos, incluindo arquivos de texto, imagens, áudio, vídeo e arquivos de software. No entanto, o nível de compressão alcançável pode variar significativamente entre os tipos de arquivo.
Um arquivo ZIP é um tipo de formato de arquivo que usa compressão sem perdas para reduzir o tamanho de um ou mais arquivos. Vários arquivos em um arquivo ZIP são efetivamente agrupados em um único arquivo, o que também facilita o compartilhamento.
Tecnicamente, sim, embora a redução de tamanho adicional possa ser mínima ou até contraproducente. Comprimir um arquivo já comprimido pode às vezes aumentar seu tamanho devido aos metadados adicionados pelo algoritmo de compressão.
Para descomprimir um arquivo, geralmente você precisa de uma ferramenta de descompressão ou descompactação, como WinZip ou 7-Zip. Essas ferramentas podem extrair os arquivos originais do formato comprimido.