ZIP pret 7Z pret TAR.GZ: Galīgais saspiešanas formātu salīdzinājums

Neatkarīgi no tā, vai arhivējat ģimenes fotogrāfijas, izvietojat kodu ražošanas serverī vai sūtāt e-pastu ar dokumentu grupām klientam, saspiešanas formāti ir ikdienas skaitļošanas sastāvdaļa. Tomēr lielākā daļa cilvēku turas pie tā, ko viņu operētājsistēma atver pēc noklusējuma — parasti .zip — nepamanot, ka varētu ietaupīt gigabaitus glabāšanas vietas vai saīsināt datu pārsūtīšanas laiku par minūtēm.

Izvēloties starp ZIP, 7Z un TAR.GZ, nav viena universāla uzvarētāja. Katrs formāts ir izstrādāts atsevišķām arhitektūrām, operētājsistēmām un operacionālajām prioritātēm.

Šajā padziļinātajā ceļvedī mēs izskaidrosim, kā ZIP, 7Z un TAR.GZ darbojas aizkulisēs, salīdzināsim to saspiešanas attiecības un ātrumus, novērtēsim to saderību ar operētājsistēmām un palīdzēsim izvēlēties tieši to, kas vislabāk atbilst jūsu konkrētajam darba plūsmai.

Ātrs salīdzinājuma tabula

Pirms iedziļināšanās tehniskajos mehānismos, šeit ir redzams, kā trīs arhīva formāti salīdzinās viens otram blakus:

Izpratne par konkurentiem

1. ZIP (.zip): Universālais standarts

Phil Katz radīja 1989. gadā PKZIP, .zip formāts ir izturējis vairāk nekā trīs desmitgadus, kļūstot par arhīvu failu kopējo valodu.

Kā tas darbojas

ZIP darbojas uz faila-pēc-faila saspiešanas modeļa. Kad jūs saspiest direktoriju, kas satur 100 failus, ZIP arhīvā, katrs fails tiek saspiests neatkarīgi un indeksēts ar centrālo direktoriju, kas novietots arhīva beigās.

Galvenās priekšrocības

• Universāla savietojamība: Katrs galvenais operētājsistēma—Windows, macOS, Linux, Android, iOS—var izveidot un izpakot .zip failus uzreiz bez trešās puses programmatūras.
• Nejauša piekļuves izpakotājs: Tā kā faili tiek saspiesti neatkarīgi, viena 2 MB dokumenta atvēršana no 10 GB arhīva ir tūlītēja. Atspiedējs lasa centrālo indeksu, pārlēkt uz konkrēto baitu nobīdi un izpakot tikai šo konkrēto failu.
• Straumēšana un daļēja atgūšana: Ja arhīvs ir daļēji bojāts vai nepilnīgs, veseli atsevišķi faili joprojām var tikt atgūti.

Vājības

• Zemas saspiešanas attiecības: Tā kā tas nevar izmantot lieko datu daudzumu vairākos failos, kopējais saspiežums ir ievērojami zemāks nekā cietajos arhīvu formātos.
• POSIX metadatu zudums: Standarta ZIP implementācijas bieži izmet Linux/Unix failu atļaujas, izpildes karogus (chmod +x), īpašnieka ID un simboliskās saites.

2. 7Z (.7z): Maksimālais saspiešanas smagulis

Ieviešots 1999. gadā kopā ar Igora Pavlovas atvērtā koda 7-Zip arhivētāju, .7z konteineru formāts ir izstrādāts ar vienu galveno mērķi: saspiest datus līdz vismazajam iespējamajam apjomam.

Kā tas darbojas

Pēc noklusējuma 7Z izmanto LZMA un LZMA2 algoritmus, kombinētos ar solid compression. Solid compression uzskata visus arhīva failus kā vienu nepārtrauktu, vienotu datu plūsmu. Tas ļauj vārdnīcai identificēt dublētas paraugu struktūras simtos atsevišķu failu starpā.

Galvenās priekšrocības

• Nozares vadošais saspiešanas koeficients: 7Z regulāri pārspēj ZIP par 30% līdz 50% izmēra samazināšanā, īpaši arhivējot atkārtotus teksta failus, pirmkoda krātuvus un lielas binārās instalācijas.
• Virsrakstu šifrēšana: Atšķirībā no standarta ZIP failiem — kur ikviens var redzēt failu nosaukumus, mapju ceļus un failu izmērus šifrētā arhīvā — 7Z var šifrēt arhīva virsrakstus, izmantojot AES-256. Nepilnvaroti lietotāji pat nevar redzēt, kādi faili pastāv, ja neievada paroli.
• Lieli vārdnīcas izmēri: Atbalsta vārdnīcas izmērus līdz 1 GB vai vairāk uz mūsdienīgām aparatūrām, ļaujot noteikt līdzības, kas izplatītas milzīgās datu kopās.

Vājības

• Resursu intensīvs: Saspiešana ar augstiem LZMA2 iestatījumiem patērē ievērojamu RAM un CPU kodolu skaitu, padarot rakstīšanu būtiski lēnāku nekā ZIP vai TAR.GZ.
• Lēna nejauša piekļuve: Vienas faila izguve no liela cieta 7Z arhīva prasa atspiest visus iepriekšējos datus tajā cietajā blokā.

3. TAR.GZ (.tar.gz vai .tgz): Unix un DevOps darba zirgs

Unix-veida vidēs arhivēšana un saspiešana tiek atdalītas divos īpašos rīkos, kas darbojas caurulē: tar (Tape Archive) apvieno failu sistēmas koku vienā nepārtrauktā plūsmā, un gzip saspiest šo plūsmu.

Kā tas darbojas

1. TAR (Apvienotājs): Apvieno vairākus failus, direktorijas, simboliskās saites, cietās saites, failu atļaujas un īpašumtiesību laika zīmes vienā .tar konteinerā ar nulles saspiešanu.
2. Gzip (Saspiedējs): Ņem .tar plūsmu un piemēro LZ77/Huffman balstītu Deflate algoritmu, lai izveidotu .tar.gz.

Galvenās stiprības

• Nevainojama Unix metadatu saglabāšana: Tas saglabā izpildes atļaujas, lasīšanas/rakstīšanas karogus, simboliskās saites, cietās saites, īpašnieka ID (UID) un grupas ID (GID). Ja arhivējat lietojumprogrammu Linux sistēmā un izvelk to citā Unix mašīnā, tā darbosies bez bojātām atļaujām.
• Gatavs cauruļvadiem un straumēm: Tā kā TAR.GZ ir straumes orientēts, varat saspiest vai atspiest “uz vietas” pāri tīkla ligzdām (SSH, Rsync, Docker būvēšana), nepārrakstot starpnieka failu uz diska:

  tar -czf - /var/www/html | ssh user@backup-server "cat > backup.tar.gz"
  

• Ātra kā liesma saspiešana un atspiešana: Gzip nodrošina izcili līdzsvarotu attiecību starp saspiešanas ātrumu un resursu patēriņu, prasot tikai mērenu CPU slodzi.

Vājības

• Windows berze: Lai gan mūsdienīgā Windows 10/11 ietver tar.exe PowerShell/CMD, Windows File Explorer joprojām trūkst pilnīgas iebūvētas grafiskās atbalsta, lai vienkārši ar klikšķi un vilkšanu apstrādātu .tar.gz.
• Nav tiešas nejaušas piekļuves: 500. faila izvilkšana .tar.gz arhīvā prasa izlasīt nekompresēto plūsmu caur failiem no 1 līdz 499.

Detalizēts veiktspējas tests: saspiešanas attiecība pret ātrumu

Kā šie formāti izpildās tipiskos reālos darba slodzes apstākļos?

Scenārijs A: Tīmekļa pirmkoda krātuve (HTML, CSS, JS, resursi - 500 MB)

• ZIP (standarta Deflate): Saspiež līdz ~145 MB 4.2 sekundēs.
• TAR.GZ (Gzip līmenis 6): Saspiež līdz ~138 MB 3.6 sekundēs.
• 7Z (LZMA2 Ultra Solid): Saspiež līdz ~82 MB 19,8 sekundēs. Uzvarētājs: 7Z samazina ietilpību par papildu 40%, bet TAR.GZ pabeidz piecas reizes ātrāk.

Scenārijs B: Servera žurnāli un teksta izraksti (Nespiedzēti žurnāli - 2 GB)

• ZIP: Saspiež līdz ~280 MB 18 sekundēs.
• TAR.GZ: Saspiež līdz ~240 MB 14 sekundēs.
• 7Z: Saspiež līdz ~95 MB 62 sekundēs. Uzvarētājs: 7Z izceļas atkārtotajos vienkāršā teksta modeļos; TAR.GZ nodrošina vislabāko operacionālo caurplūdi.

Scenārijs C: Iepriekš saspiesta multivide (JPEG, MP4, MP3 - 1 GB)

• ZIP: ~992 MB 3 sekundēs.
• TAR.GZ: ~990 MB 3 sekundēs.
• 7Z: ~985 MB 15 sekunžu laikā. Secinājums: Nekad neiztērējiet CPU ciklus, mēģinot atkārtoti saspiest jau saspiestu multividi ar 7Z. Izmantojiet ZIP ar nulles saspiešanu (store režīms), lai vienkārši grupētu failus kopā.

Drošība un šifrēšana: ZIP pret 7Z

Ja jūs pārsūtāt konfidenciālus datus, īpašu pirmkodu vai finanšu ierakstus, nekad neizmantojiet veco ZIP šifrēšanu. Izvēlieties 7Z ar AES-256 un ieslēgtu galvenes šifrēšanu, kas neļauj ļaundariem analizēt metadatus vai failu modeļus.

Spriedums: Kuru vajadzētu izmantot?

Izvēlieties ZIP, ja:

• Jūs izplatāt failus ikdienišķiem lietotājiem, klientiem vai ne-tehniskai auditorijai uz nezināmām ierīcēm.
• Jūs pievienojat arhīvus e-pastiem vai augšupielādējat klientu portālos.
• Jums ir nepieciešama tūlītēja piekļuve atsevišķiem failiem milzīgā arhīvā, neizpakot visu pakotni.

Izvēlieties 7Z, ja:

• Jums ir vajadzīgs iespējamais mazākais faila izmērs, lai ietaupītu mākoņa glabāšanas izmaksas vai joslas platumu.
• Jūs arhivējat lielus koda, datu bāzu, VM attēlu vai virtuālo disku krājumus.
• Jums ir nepieciešama galīgā šifrēšana, kas slēpj direktoriju struktūras un failu nosaukumus.

Izvēlieties TAR.GZ, ja:

• Jūs strādājat Linux, BSD vai macOS vidēs.
• Jūs paketējat programmatūras būvējumus, konteineru attēlus vai servera dublējumus, kur failu atļaujas (chmod, chown, symlinks) jāpaliek nemainīgas.
• Jūs straumējat datus starp serveriem, izmantojot automatizētus skriptus, CI/CD cauruļvadu vai attālinātas čaulas savienojumus.

Vadošās atvērtā koda API kompresijas failu formātiem

Apskatiet sarakstu ar Atvērtā koda API darbam ar saspiešanas failu formātiem.

Biežāk uzdotie jautājumi (BUJ)

**Q1: Vai 7Z var saspiest failus labāk nekā ZIP un TAR.GZ?

A: Jā, 7Z parasti nodrošina 30% līdz 50% labāku saspiešanu nekā ZIP un TAR.GZ, pateicoties tā uzlabotajiem LZMA/LZMA2 algoritmiem un stabilajām arhivēšanas iespējām.

**Q2: Vai TAR.GZ pats saspiež datus?

A: Nē, TAR tikai apvieno failus un saglabā direktoriju struktūru; patiesā saspiešana tiek veikta ar pievienoto Gzip (.gz) algoritmu.

**Q3: Vai Windows var dabiski atvērt TAR.GZ un 7Z failus?

A: Mūsdienīgs Windows 11 var izvilkt pamata TAR.GZ un 7Z arhīvus, izmantojot File Explorer, taču trešo pušu rīki, piemēram, 7-Zip, nodrošina ātrāku veiktspēju, plašāku funkciju atbalstu un iespējas izveidot arhīvus.

**Q4: Kāpēc viena faila izvilkšana no 7Z arhīva šķiet lēna?

A: Jo 7Z pēc noklusējuma izmanto solid kompresiju, apstrādājot visus failus kā vienu plūsmu, arhivētājam jāatspiež iepriekšējie dati, lai sasniegtu jūsu konkrēto failu.

**Q5: Kāds kompresijas formāts ir vislabākais Linux servera rezerves kopijām?

A: TAR.GZ ir nozares standarts Linux rezerves kopijām, jo tas dabiski saglabā POSIX failu atļaujas, īpašnieka atribūtus un simboliskās saites bez trešo pušu atkarībām.

Skatīt arī

• Kompresijas failu formāti vietnē FileFormat.com
• ZIP bumbas – jūsu krātuves sprādzināšana
• 7z faila formāta izpratne – visaptverošs ceļvedis un biežāk uzdotie jautājumi
• 7 labākie rīki RAR failu atvēršanai vai izguvešanai