.tar.xz arşiv formatı, tar (Kaset Arşivi) yardımcı programını xz sıkıştırma algoritmasıyla birleştiren sıkıştırılmış bir arşiv dosyası formatıdır. Genellikle Unix benzeri işletim sistemlerinde dosya ve dizinlerin verimli bir şekilde depolanması ve dağıtılması için kullanılır. Format, veri bütünlüğünü korurken yüksek sıkıştırma oranları sağlar ve bu da onu büyük veri kümelerini, yazılım paketlerini ve sistem yedeklerini arşivlemek için ideal bir seçim haline getirir.
Özünde, .tar.xz formatı iki ana bileşenden oluşur: tar arşivi ve xz sıkıştırması. Tar yardımcı programı, birden fazla dosyayı ve dizini orijinal dosya yapısını ve meta verilerini koruyarak tek bir dosyada birleştirmekten sorumludur. Her dosyanın içeriğini birleştirerek ve dosya izinleri, sahipliği ve zaman damgaları gibi bilgiler içeren bir üst bilgi ekleyerek çalışır. Ortaya çıkan tar arşivi, .tar uzantılı sıkıştırılmamış bir dosyadır.
Tar arşivi oluşturulduktan sonra, dosya boyutunu daha da küçültmek için xz sıkıştırma algoritması uygulanır. Xz sıkıştırması, yüksek sıkıştırma oranları ve verimli açma hızıyla bilinen LZMA2 (Lempel-Ziv-Markov zinciri Algoritması 2) sıkıştırma algoritmasına dayanmaktadır. LZMA2, gzip veya bzip2 gibi diğer algoritmalara kıyasla üstün sıkıştırma performansı elde etmek için sözlük sıkıştırma ve aralık kodlama tekniklerinin bir kombinasyonunu kullanır.
Xz sıkıştırması, giriş verilerini analiz ederek ve tekrarlanan kalıpları belirleyerek çalışır. Ardından bu kalıpları, sıkıştırma ilerledikçe dinamik olarak oluşturulan bir sözlüğe yapılan referanslarla değiştirir. Sözlük, sıkıştırılmış verilerle birlikte saklanır ve daha sonra verimli bir şekilde açılmasına olanak tanır. LZMA2 ayrıca, daha sık oluşan sembollere daha kısa bit dizileri atayan bir aralık kodlama adımı kullanarak genel dosya boyutunu daha da küçültür.
.tar.xz formatının temel avantajlarından biri, büyük dosyaları verimli bir şekilde işleme yeteneğidir. Xz sıkıştırma algoritması, birkaç gigabayt hatta terabayt boyutundaki dosyalarla iyi çalışmak üzere tasarlanmıştır. Bunu, giriş verilerini genellikle her biri 1-4 MB olan daha küçük bloklarda işleyerek ve bunları bağımsız olarak sıkıştırarak başarır. Bu yaklaşım, bir seferde yalnızca gerekli blokların belleğe yüklenmesi gerektiğinden daha iyi bellek yönetimi ve daha hızlı açma sağlar.
.tar.xz formatının bir diğer avantajı da sıkıştırma seviyesi ve ayarları açısından esnekliğidir. Xz yardımcı programı, 0 (sıkıştırma yok) ile 9 (maksimum sıkıştırma) arasında değişen birkaç önceden tanımlanmış sıkıştırma seviyesi sağlar. Daha yüksek sıkıştırma seviyeleri daha küçük dosya boyutları ile sonuçlanır ancak sıkıştırma sırasında daha fazla hesaplama kaynağı ve zaman gerektirir. Kullanıcılar ayrıca sözlük boyutu ve kullanılacak CPU iş parçacığı sayısı gibi çeşitli parametreleri ince ayarlayarak sıkıştırma işlemini kendi özel ihtiyaçlarına göre optimize edebilirler.
.tar.xz formatı ayrıca sıkıştırılmış verilerin güvenilirliğini sağlamak için bütünlük kontrolleri içerir. Varsayılan olarak, xz her sıkıştırılmış bloğa bir CRC-64 sağlama toplamı ekleyerek depolama veya aktarım sırasında veri bozulmasının tespit edilmesini sağlar. Ek olarak, format, indirilen veya aktarılan arşivin bütünlüğünü doğrulamak için kullanılabilecek SHA-256 veya SHA-512 sağlama toplamları gibi tüm arşiv için isteğe bağlı bütünlük kontrollerini destekler.
Bir .tar.xz arşivi oluşturmak için, genellikle tar yardımcı programı -J veya --xz seçeneğiyle birlikte, ardından istenen sıkıştırma seviyesi (örneğin, maksimum sıkıştırma için -9) kullanılır. Örneğin, `tar -cJf archive.tar.xz directory/` komutu, belirtilen dizinin sıkıştırılmış bir arşivini oluşturur. Bir .tar.xz arşivinin içeriğini çıkarmak için, sıkıştırma formatını otomatik olarak algılayan ve dosyaları çıkaran `tar -xJf archive.tar.xz` komutu kullanılabilir.
Uyumluluk açısından, .tar.xz formatı farklı işletim sistemleri ve yazılım araçları arasında yaygın olarak desteklenmektedir. Linux dağıtımları ve macOS dahil olmak üzere çoğu modern Unix benzeri sistem, .tar.xz arşivlerini oluşturmak ve çıkarmak için yerleşik desteğe sahiptir. Windows kullanıcıları, .tar.xz dosyalarını işlemek için 7-Zip veya WinRAR gibi üçüncü taraf araçları kullanabilir. Libarchive ve XZ Utils gibi birçok popüler sıkıştırma kitaplığı, .tar.xz arşivleriyle programatik olarak çalışmak için API'ler ve komut satırı yardımcı programları sağlar.
.tar.xz formatı, mükemmel sıkıştırma oranları ve geniş uyumluluğu nedeniyle açık kaynak topluluğunda önemli bir popülerlik kazanmıştır. Genellikle kaynak kodunu, yazılım paketlerini ve sistem görüntülerini dağıtmak için kullanılır. Arch Linux ve Fedora gibi birçok Linux dağıtımı, varsayılan paket formatları olarak .tar.xz kullanır. Format ayrıca çeşitli yedekleme çözümlerinde ve veri arşivleme senaryolarında da kullanılır.
Sonuç olarak, .tar.xz arşiv formatı, dosyaları ve dizinleri birleştirmek için tar yardımcı programını verimli sıkıştırma için xz sıkıştırma algoritmasıyla birleştirir. Yüksek sıkıştırma oranları, büyük dosyaların verimli bir şekilde işlenmesi ve yerleşik bütünlük kontrolleri sunar. Format, farklı platformlarda yaygın olarak desteklenmektedir ve Unix benzeri ortamlarda veri arşivleme ve dağıtma için popüler bir seçim haline gelmiştir. .tar.xz formatını anlamak, düzenli olarak sıkıştırılmış arşivlerle çalışan sistem yöneticileri, geliştiriciler ve kullanıcılar için çok önemlidir.
Dosya sıkıştırma, aynı bilgiyi daha az bit ile temsil etmek için fazlalıkları azaltır. Ne kadar küçülebileceğinizi belirleyen üst sınır bilgi teorisidir: kayıpsız sıkıştırmada limit kaynağın entropisidir (bkz. Shannon'ın kaynak kodlama teoremi source coding theorem ve 1948 tarihli “A Mathematical Theory of Communication”). Kayıplı sıkıştırmada bit hızı ile kalite arasındaki dengeyi rate–distortion teorisiaçıklar.
Çoğu sıkıştırıcı iki aşamalıdır. Önce bir model verideki yapıyı tahmin eder veya ortaya çıkarır. Ardından bir coder bu tahminleri neredeyse optimal bit kalıplarına çevirir. Klasik aile Lempel–Ziv'dir LZ77 (1977) ve LZ78 (1978) tekrarlanan alt dizileri bulup ham bayt yerine referans yazar. Kodlama tarafında Huffman kodlama (bkz.1952 makalesi) olasılığı yüksek sembollere daha kısa kodlar verir. Aritmetik kodlama ve range coding entropi sınırına daha da yaklaşır; modern Asymmetric Numeral Systems (ANS) ise tablo tabanlı uygulamalarla benzer oranlar elde eder.
DEFLATE (gzip, zlib, ZIP) LZ77 ile Huffman'ı birleştirir. Spesifikasyonlar açık: DEFLATE RFC 1951, zlib sarmalayıcısı RFC 1950ve gzip formatı RFC 1952. Gzip akış için tasarlandı ve rastgele erişim vaat etmez. PNG, tek sıkıştırma yöntemi olarak DEFLATE'i (32 KiB pencere) standartlaştırır; bkz.“Compression method 0…” ve W3C/ISO PNG 2nd Edition.
Zstandard (zstd): yüksek oranlar ve çok hızlı açma için tasarlanan yeni nesil genel kompresör. Format RFC 8878 (ayrıca HTML yansısı) ve referans dokümanı GitHub'daaçıklanmıştır. Gzip gibi temel çerçeve rastgele erişim hedeflemez. Zstd'nin süper gücü sözlüklerdir: korpusunuzdan küçük örnekler birçok küçük/benzer dosyayı ciddi biçimde küçültür (bkz.python-zstandard sözlük dokümanları ve Nigel Tao örneği). Uygulamalar “unstructured” ve “structured” sözlükleri destekler (tartışma).
Brotli: web içeriği (örn. WOFF2 fontlar, HTTP) için optimize edildi. Statik sözlük ile DEFLATE benzeri LZ+entropi çekirdeğini birleştirir. Spesifikasyon RFC 7932, ayrıca WBITS [10, 24] (1 KiB−16 B ile 16 MiB−16 B) aralığında 2WBITS−16 kayar pencere ve rastgele erişim sağlamadığınıbelirtir. Brotli çoğu web metninde gzip'i geçer ve hızlı çözülür.
ZIP konteyneri: ZIP, farklı sıkıştırma yöntemleri (deflate, store, zstd vb.) taşıyabilen bir arşivdir. De facto standart PKWARE APPNOTE'tur (bkz.APPNOTE portalı, barındırılan kopyave LC özetleri ZIP File Format (PKWARE) / ZIP 6.3.3).
LZ4 mütevazı oranlarla ham hız hedefler. Proje sayfasına (“extremely fast compression”) ve frame formatınabakın. RAM hızına yakın dekompresyon gerektiren bellek içi cache'ler, telemetri veya sıcak yollar için ideal.
XZ / LZMA yüksek yoğunluk (yüksek oran) için daha yavaş sıkıştırmayı göze alır. XZ bir konteynerdir; asıl işi genelde LZMA/LZMA2 (LZ77 benzeri modelleme + range coding) yapar. .xz formatı, LZMA spesifikasyonu (Pavlov)ve Linux kernel notları XZ Embeddedile XZ genelde gzip'ten daha iyi sıkıştırır ve modern yüksek oranlı codec'lerle rekabet eder, fakat kodlama süresi uzundur.
bzip2, Burrows–Wheeler dönüşümünü (BWT), move-to-front'u, RLE'yi ve Huffman'ı kullanır. Genellikle gzip'ten küçük ama daha yavaştır; resmi kılavuza ve man sayfasınabakın.
“Pencere boyutu” önemlidir. DEFLATE referansları yalnızca 32 KiB geriye bakabilir (RFC 1951) ve PNG'nin 32 KiB sınırı burada belirtilir. Brotli yaklaşık 1 KiB ile 16 MiB arası pencereleri destekler (RFC 7932). Zstd pencereyi ve arama derinliğini seviyeler ile ayarlar (RFC 8878). gzip/zstd/brotli'nin temel akışları ardışık çözümeye göre tasarlanır; formatların kendileri rastgele erişim garantilemez, ancak konteynerler (tar indeksleri, parça bazlı çerçeveler, format spesifik indeksler) ekleyebilir.
Yukarıdaki formatlar kayıpsızdır: aynı baytları geri alırsınız. Medya codec'leri genellikle kayıplıdır: daha düşük bit hızları için algılanmayan detayları atarlar. Görsellerde klasik JPEG (DCT, kantizasyon, entropi kodlama) ITU-T T.81 / ISO/IEC 10918-1içinde standarttır. Seste MP3 (MPEG-1 Layer III) ve AAC (MPEG-2/4) algısal modeller ve MDCT dönüşümleri kullanır (bkz.ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7ve MDCT özeti burada). Kayıplı ve kayıpsız yöntemler birlikte kullanılabilir (ör. UI için PNG; web codec'leri görsel/video/ses için).
Teori Shannon 1948 · Rate–distortion · Kodlama Huffman 1952 · Aritmetik kodlama · Range coding · ANS. Formatlar DEFLATE · zlib · gzip · Zstandard · Brotli · LZ4 frame · XZ format. BWT zinciri Burrows–Wheeler (1994) · bzip2 kılavuzu. Medya JPEG T.81 · MP3 ISO/IEC 11172-3 · AAC ISO/IEC 13818-7 · MDCT.
Özetle: verilerinize ve kısıtlarınıza uyan bir sıkıştırıcı seçin, gerçek girdiler üzerinde ölçün ve sözlükler ile akıllı çerçevelemenin kazançlarını unutmayın. Doğru eşleşme ile daha küçük dosyalar, daha hızlı transferler ve daha çevik uygulamalar elde eder, doğruluk veya taşınabilirlikten ödün vermezsiniz.
Dosya sıkıştırması, dosyanın boyutunu azaltma işlemidir, genellikle depolama alanını tasarruf etmek veya bir ağ üzerindeki iletimi hızlandırmak için kullanılır.
Dosya sıkıştırması, verilerdeki gereksiz bilgileri belirleyip çıkararak çalışır. İlk verileri daha küçük bir alanda kodlamak için algoritmalar kullanır.
Dosya sıkıştırmanın iki ana türü lossless (kayıpsız) ve lossy (kayıplı) sıkıştırmadır. Kayıpsız sıkıştırma, orijinal dosyanın mükemmel bir şekilde geri yüklenmesini sağlarken, kayıplı sıkıştırma, veri kalitesindeki bazı kayıpların maliyetine daha büyük ölçüde boyut küçültmeyi sağlar.
Popüler bir dosya sıkıştırma aracı örneği, ZIP ve RAR dahil olmak üzere birden fazla sıkıştırma formatını destekleyen WinZip'tir.
Kayıpsız sıkıştırma ile kalite değişmez. Ancak, kayıplı sıkıştırmada, dosya boyutunu daha da küçültmek için az önemli veriler çıkarıldığından kalitede belirgin bir azalma olabilir.
Evet, veri bütünlüğü açısından dosya sıkıştırması güvenlidir, özellikle kayıpsız sıkıştırmayla. Ancak, başka herhangi bir dosyada olduğu gibi, sıkıştırılmış dosyalar da zararlı yazılım veya virüsler tarafından hedef alınabilir, bu yüzden her zaman güvenilir bir güvenlik yazılımı bulundurmak önemlidir.
Neredeyse tüm dosya türleri sıkıştırılabilir, bu türler arasında metin dosyaları, resimler, ses, video ve yazılım dosyaları bulunur. Ancak, elde edilebilecek sıkıştırma seviyesi, dosya türlerine göre önemli ölçüde değişebilir.
ZIP dosyası, bir veya daha fazla dosyanın boyutunu azaltmak için kayıpsız sıkıştırmayı kullanan bir dosya formatı türüdür. ZIP dosyasındaki birden fazla dosya, tek bir dosyada etkili bir şekilde bir araya getirilir, bu da paylaşmayı kolaylaştırır.
Teknik olarak, evet, ancak ek boyut azaltma minimum veya hatta zararlı olabilir. Zaten sıkıştırılmış bir dosyayı sıkıştırmak, bazen sıkıştırma algoritması tarafından eklenen metadatanın neden olduğu boyut artışına neden olabilir.
Bir dosyayı açmak için genellikle bir açma veya açma aracına ihtiyacınız vardır, örneğin WinZip veya 7-Zip. Bu araçlar, sıkıştırılmış formatından orijinal dosyaları çıkarabilir.