PAX (Packed Archive Format) là định dạng tệp được sử dụng để lưu trữ và nén tệp và thư mục. Định dạng này ban đầu được Google phát triển và dựa trên sự kết hợp các kỹ thuật từ đ ịnh dạng ZIP và tar. PAX nhằm mục đích cung cấp khả năng nén hiệu quả, truy cập ngẫu nhiên nhanh vào các tệp và khả năng mở rộng cho siêu dữ liệu tùy chỉnh.
Về cơ bản, kho lưu trữ PAX bao gồm một thư mục trung tâm chứa siêu dữ liệu về các tệp được lưu trữ, theo sau là chính dữ liệu tệp đã nén. Thư mục trung tâm luôn nằm ở cuối kho lưu trữ để truy cập nhanh mà không cần phải quét toàn bộ tệp.
Mỗi mục nhập tệp trong thư mục trung tâm bao gồm thông tin như đường dẫn tệp, kích thước, dấu thời gian, tổng kiểm CRC32 và phương pháp nén được sử dụng. Đường dẫn tệp được lưu trữ dưới dạng chuỗi Unicode, cho phép hỗ trợ các tên tệp không phải ASCII. PAX sử dụng mã hóa UTF-8 cho các đường dẫn tệp.
Để nén, PAX hỗ trợ nhiều thuật toán bao gồm DEFLATE, Brotli và Zstandard (zstd). DEFLATE là phương pháp mặc định, đây cũng là thuật toán được sử dụng trong ZIP và gzip. Phương pháp này cung cấp sự cân bằng tốt giữa tỷ lệ nén và tốc độ. Brotli và Zstandard là các thuật toán mới hơn có thể cung cấp tỷ lệ nén tốt hơn, đặc biệt là đối với một số loại dữ liệu như tệp văn bản, nhưng tốc độ nén và giải nén chậm hơn.
Dữ liệu tệp đã nén trong PAX được lưu trữ theo từng khối, với mỗi khối có kích thước tối đa khi giải nén là 1 MB. Lưu trữ theo khối này cho phép truy cập ngẫu nhiên hiệu quả vào các tệp, vì chỉ cần xác định vị trí và giải nén các khối cần thiết để trích xuất một tệp cụ thể, thay vì xử lý toàn bộ kho lưu trữ.
Một trong những tính năng chính của PAX là hỗ trợ nén rắn. Với nén rắn, kho lưu trữ được coi là một luồng dữ liệu liên tục duy nhất, chứ không phải là một tập hợp các tệp riêng biệt. Điều này cho phép trình nén tìm ra các phần dư thừa và mẫu trên các ranh giới tệp, có khả năng dẫn đến tỷ lệ nén cao hơn. Tuy nhiên, nén rắn có thể ảnh hưởng đến khả năng truy cập nhanh vào các tệp riêng lẻ, vì có thể cần phải giải nén toàn bộ kho lưu trữ cho đến tệp mong muốn.
PAX cũng bao gồm các kiểm tra toàn vẹn để phát hiện lỗi dữ liệu. Mỗi mục nhập tệp trong thư mục trung tâm bao gồm tổng kiểm CRC32 của dữ liệu tệp chưa nén. Khi trích xuất các tệp, PAX sẽ tính tổng kiểm của dữ liệu đã giải nén và so sánh với tổng kiểm đã lưu trữ để xác minh tính toàn vẹn. Ngoài ra, kho lưu trữ PAX có thể bao gồm chữ ký số tùy chọn để cung cấp xác thực và phát hiện giả mạo.
Để cải thiện hiệu suất, PAX hỗ trợ nén và giải nén đa luồng. Các tệp có thể được nén và ghi vào kho lưu trữ song song, sử dụng nhiều lõi CPU. Tương tự, trong quá trình trích xuất, nhiều tệp có thể được giải nén đồng thời. Xử lý song song này có thể tăng tốc đáng kể các hoạt động lưu trữ và trích xuất trên các hệ thống đa lõi.
Kho lưu trữ PAX cũng có thể lưu trữ siêu dữ liệu bổ sung ngoài các thuộc tính tệp chuẩn. Siêu dữ liệu tùy chỉnh có thể được gán cho các tệp và thư mục bằng cách sử dụng các cặp khóa-giá trị. Siêu dữ liệu này được lưu trữ trong thư mục trung tâm cùng với các mục nhập tệp. Ví dụ về siêu dữ liệu tùy chỉnh có thể bao gồm thông tin tác giả, danh mục tệp hoặc dữ liệu cụ thể của ứng dụng.
Hỗ trợ phát trực tuyến là một tính năng khác của PAX. Kho lưu tr ữ có thể được tạo và trích xuất theo cách phát trực tuyến, mà không cần phải tải toàn bộ kho lưu trữ vào bộ nhớ. Điều này đặc biệt hữu ích khi xử lý các kho lưu trữ lớn hoặc khi làm việc với tài nguyên bộ nhớ hạn chế. Phát trực tuyến cho phép tạo kho lưu trữ ngay lập tức hoặc xử lý khi dữ liệu đang được nhận qua kết nối mạng.
Để tương thích ngược và khả năng tương tác, kho lưu trữ PAX có thể bao gồm một kho lưu trữ ZIP dự phòng. Kho lưu trữ ZIP được thêm vào cuối kho lưu trữ PAX và chứa các tệp tương tự ở định dạng ZIP truyền thống. Điều này cho phép các công cụ cũ hơn không hỗ trợ PAX vẫn có thể trích xuất các tệp từ phần ZIP của kho lưu trữ.
PAX đã trở nên phổ biến nhờ hiệu quả, tính linh hoạt và triển khai nguồn mở. Định dạng này được hỗ trợ bởi nhiều công cụ và thư viện lưu trữ trên các nền tảng khác nhau. Triển khai tham chiếu, được gọi là libpax, được viết bằng C và cung cấp API cấp thấp để tạo và trích xuất kho lưu trữ PAX.
Một trong những hạn chế của PAX là không hỗ trợ mã hóa gốc. Tuy nhiên, có thể mã hóa bằng cách kết hợp PAX với các kỹ thuật mã hóa khác hoặc bằng cách sử dụng các công cụ của bên thứ ba dựa trên định dạng PAX.
Tóm lại, PAX (Packed Archive Format) là một định dạng lưu trữ tệp linh hoạt và hiệu quả, cung cấp các tính năng như truy cập ngẫu nhiên nhanh, nén rắn, xử lý song song, siêu dữ liệu tùy chỉnh và hỗ trợ phát trực tuyến. Sự kết hợp giữa các thuật toán nén, lưu trữ theo khối và khả năng mở rộng khiến PAX trở thành lựa chọn hấp dẫn để lưu trữ và phân phối tệp.
Nén file là quá trình giảm kích thước các tập tin dữ liệu để lưu trữ hoặc truyền tải hiệu quả. Nó sử dụng các thuật toán khác nhau để nén dữ liệu bằng cách nhận biết và loại bỏ sự trùng lặp, điều này thường giảm đáng kể kích thước dữ liệu mà không mất thông tin gốc.
Có hai loại chính của nén file: lossless và lossy. Nén lossless cho phép dữ liệu gốc được tái tạo hoàn hảo từ dữ liệu đã nén, điều này lý tưởng cho các tập tin mà mọi bit dữ liệu đều quan trọng, như tập tin văn bản hoặc cơ sở dữ liệu. Các ví dụ phổ biến bao gồm các định dạng tập tin ZIP và RAR. Mặt khác, nén lossy loại bỏ dữ liệu ít quan trọng hơn để giảm kích thước tập tin một cách đáng kể hơn, thường được sử dụng trong các tập tin âm thanh, video và hình ảnh. JPEGs và MP3s là các ví dụ nơi mất một số dữ liệu không làm giảm đáng kể chất lượng nhận thức của nội dung.
Nén file có lợi ích theo nhiều cách. Nó tiết kiệm không gian lưu trữ trên thiết bị và máy chủ, giảm chi phí và cải thiện hiệu quả. Nó cũng tăng tốc thời gian chuyển tập tin qua mạng, bao gồm internet, điều này đặc biệt quý giá đối với các tập tin lớn. Hơn nữa, các tập tin đã nén có thể được nhóm lại thành một tập tin lưu trữ, hỗ trợ trong việc tổ chức và vận chuyển dễ dàng hơn của nhiều tập tin.
Tuy nhiên, nén file cũng có một số nhược điểm. Quá trình nén và giải nén yêu cầu các tài nguyên tính toán, điều này có thể làm chậm hiệu năng hệ thống, đặc biệt là cho các tập tin lớn. Cũng, trong trường hợp của nén lossy, một số dữ liệu gốc b ị mất trong quá trình nén, và chất lượng kết quả có thể không chấp nhận được cho tất cả các mục đích sử dụng, đặc biệt là các ứng dụng chuyên nghiệp yêu cầu chất lượng cao.
Nén file là công cụ quan trọng trong thế giới số ngày nay. Nó tăng hiệu quả, tiết kiệm không gian lưu trữ và giảm thời gian tải lên và tải xuống. Tuy nhiên, nó đến với bộ tựa lớn riêng về hiệu năng hệ thống và nguy cơ giảm chất lượng. Do đó, quan trọng là phải chú ý đến các yếu tố này để chọn phương pháp nén phù hợp cho nhu cầu dữ liệu cụ thể.
Nén file là quá trình giảm kích thước của một file hoặc các file, thường để tiết kiệm không gian lưu trữ hoặc tăng tốc độ truyền trên mạng.
Nén file hoạt động bằng cách xác định và loại bỏ sự trùng lặp trong dữ liệu. Nó sử dụng thuật toán để mã hóa dữ liệu gốc trong một không gian nhỏ hơn.
Hai loại chính của nén file là nén lossless và lossy. Nén lossless cho phép phục hồi hoàn toàn file gốc, trong khi nén lossy cho phép giảm kích thước đáng kể hơn nhưng có thể mất một phần chất lượng dữ liệu.
Một ví dụ phổ biến về công cụ nén file là WinZip, hỗ trợ nhiều định dạng nén bao gồm ZIP và RAR.
Với nén lossless, chất lượng không thay đổi. Tuy nhiên, với nén lossy, có thể có sự giảm chất lượng rõ rệt do nó loại bỏ dữ liệu ít quan trọng để giảm kích thước file đáng kể hơn.
Có, nén file an toàn về mặt tính toàn vẹn của dữ liệu, đặc biệt với nén lossless. Tuy nhiên, giống như bất kỳ file nào, file nén có thể bị mục tiêu bởi malware hoặc virus, vì vậy luôn quan trọng khi có phần mềm bảo mật uy tín.
Hầu như tất cả các loại file đều có thể được nén, bao gồm file văn bản, hình ảnh, audio, video và file phần mềm. Tuy nhiên, mức độ nén có thể thực hiện đáng kể có thể thay đổi giữa các loại file khác nhau.
ZIP file là một loại định dạng file sử dụng nén lossless để giảm kích thước của một hoặc nhiều file. Nhiều file trong một ZIP file effectively được gói lại thành một file duy nhất, điều này cũng giúp việc chia sẻ dễ dàng hơn.
Về mặt kỹ thuật, có, mặc dù việc giảm kích thước thêm có thể t ối thiểu hoặc thậm chí phản tác dụng. Nén một file đã được nén đôi khi có thể tăng kích thước do metadata được thêm vào bởi thuật toán nén.
Để giải nén một file, bạn thường cần một công cụ giải nén hoặc giải nén, như WinZip hoặc 7-Zip. Những công cụ này có thể trích xuất các file gốc từ định dạng nén.