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156 11 Dateien archivieren und komprimieren
11.1 Archivierung und Komprimierung
»Archivierung« ist der Prozess des Zusammenfassens vieler Dateien zu einer einzigen.
Die klassische Anwendung ist das Ablegen eines Verzeichnisbaums auf
Magnetband – das Magnetbandlaufwerk erscheint unter Linux als Gerätedatei,
auf die die Ausgabe eines Archivierprogramms geschrieben werden kann. Entsprechend
können Sie mit einem »Entarchivierungsprogramm« von der Gerätedatei
des Bandlaufwerks lesen und diese Daten dann wieder als Verzeichnisbaum
abspeichern. Da die meisten entsprechenden Programme sowohl Dateien zusammenfassen
als auch Archive wieder aufdröseln können, fassen wir beides unter
dem Begriff der Archivierung zusammen.
»Komprimierung« ist das Umschreiben von Daten in eine gegenüber dem Original
platzsparende Fassung. Wir interessieren uns hier nur für »verlustfreie«
Komprimierung, bei der es möglich ist, aus den komprimierten Daten das Original
in identischer Form wieder herzustellen.
B
Die Alternative besteht darin, einen höheren Komprimierungsgrad zu erreichen,
indem man darauf verzichtet, das Original absolut identisch wiedergewinnen
zu können. Diesen »verlustbehafteten« Ansatz verfolgen Komprimierungsverfahren
wie JPEG für Fotos und »MPEG-1 Audio Layer 3«
(besser bekannt als »MP3«) für Audiodaten. Die Kunst besteht hier darin,
unnötige Details zu verwerfen; bei MP3 wird zum Beispiel auf der Basis eines
»psychoakustischen Modells« des menschlichen Gehörs auf Teile des
Signals verzichtet, die der Hörer sowieso nicht wahrnimmt, und der Rest
möglichst effizient kodiert. JPEG arbeitet ähnlich.
Lauflängenkodierung
Als einfache Illustration könnten Sie eine Zeichenkette der Form
ABBBBAACCCCCAAAABAAAAAC
kompakter als
A*4BAA*5C*4AB*5AC
darstellen. Hierbei steht »*4B« für eine Folge von vier »B«. Dieses simple Verfahren
heißt »Lauflängenkodierung« (engl. run-length encoding) und findet sich heute
noch zum Beispiel (mit Änderungen) in Faxgeräten. Die »echten« Komprimierprogramme
wie gzip oder bzip2 verwenden aufwendigere Methoden.
Während in der Windows-Welt Programme gebräuchlich sind, die Archivierung
und Komprimierung kombinieren (PKZIP, WinZIP & Co.), werden die beiden
Schritte bei Linux und Unix üblicherweise getrennt. Eine gängige Vorgehensweise
besteht darin, eine Menge von Dateien zunächst mit tar zu archivieren und
die Ausgabe von tar dann zum Beispiel mit gzip zu komprimieren – PKZIP & Co.
komprimieren jede Datei einzeln und fassen die komprimierten Dateien dann zu
einer großen zusammen.
Der Vorteil dieses Ansatzes gegenüber dem von PKZIP und seinen Verwandten
besteht darin, dass eine Komprimierung über mehrere der Originaldateien
hinweg möglich ist und so höhere Komprimierungsraten erzielt werden können.
Genau dasselbe ist aber auch ein Nachteil: Wenn das komprimierte Archiv beschädigt
wird (etwa durch ein schadhaftes Medium oder gekippte Bits bei der
Übertragung), kann das komplette Archiv ab dieser Stelle unbenutzbar werden.
B
B
Natürlich hält Sie auch unter Linux niemand davon ab, Ihre Dateien erst zu
komprimieren und sie dann zu archivieren. Leider ist das nicht so bequem
wie die umgekehrte Vorgehensweise.
Selbstverständlich existieren auch für Linux Implementierungen der gängigen
Komprimierungs- und Archivprogramme der Windows-Welt, etwa zip
und rar.
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