Come ar­chi­via­re e com­pri­me­re i file su Linux

Il concetto alla base dell’ar­chi­via­zio­ne dei dati è quello di mettere in sicurezza i file o intere cartelle e di salvarle in un luogo sicuro, spesso in forma compressa. Per motivi di sicurezza dei dati, sin da subito è stata at­tri­bui­ta una grande im­por­tan­za all’ar­chi­via­zio­ne negli ambienti server: ori­gi­na­ria­men­te i dati sul server venivano salvati su nastri magnetici, un sistema di backup che viene ancora uti­liz­za­to in presenza di grandi quantità di dati.

Per gestire questo pro­ce­di­men­to di ar­chi­via­zio­ne nella maniera più ef­fi­cien­te possibile, per i sistemi UNIX è stato svi­lup­pa­to già nel 1979 il pacchetto tar (in inglese tape archiver, let­te­ral­men­te “Archivio su nastro”) grazie al quale si possono com­pri­me­re in un unico file dati e cartelle, per poi poterli ri­pri­sti­na­re. È da notare che i permessi utente rimangono gli stessi, a patto che il file di origine e quello di de­sti­na­zio­ne sup­por­ti­no i permessi dei sistemi Unix e Linux.

Per ottenere ulteriore spazio durante il processo di ar­chi­via­zio­ne, i file .tar vengono spesso anche compressi con diversi strumenti come gzip, bzip2 o lzop. Ma in cosa si dif­fe­ren­zia­no i singoli programmi di com­pres­sio­ne e i vari formati? E perché tar è ancora molto im­por­tan­te nei sistemi Linux?

Ci sono numerosi tool di com­pres­sio­ne gratuiti per le di­stri­bu­zio­ni Linux che, in par­ti­co­la­re, hanno una ca­rat­te­ri­sti­ca in comune: si possono uti­liz­za­re tramite la riga di comando o dal terminale. Con comandi brevi si possono così generare ve­lo­ce­men­te file compressi, ad esempio sotto forma di documenti HTML, ri­spar­mia­re spazio e banda larga al momento dell’invio tra le reti o ridurre il so­vrac­ca­ri­co della con­nes­sio­ne Internet. Inoltre esistono di default anche in­ter­fac­ce grafiche per questi tool e gestori di archivio, che uniscono più programmi di com­pres­sio­ne, da in­stal­la­re in un’in­ter­fac­cia utente visiva. L’utilizzo tramite in­ter­fac­ce grafiche pre­sup­po­ne lo­gi­ca­men­te risorse di sistema ag­giun­ti­ve, perciò il terminale rap­pre­sen­ta teo­ri­ca­men­te la scelta ottimale da compiere per ef­fet­tua­re la com­pres­sio­ne dei dati.

La dif­fe­ren­za ele­men­ta­re tra i singoli programmi consiste nel grado di com­pres­sio­ne garantito, che va di pari passo con una diversa durata del processo di com­pres­sio­ne. So­li­ta­men­te nel tool stesso possono essere scelte anche diverse modalità, per garantire, ad esempio, da una parte il maggior risparmio di spazio possibile e dall’altra una com­pres­sio­ne veloce. Un’ulteriore ca­rat­te­ri­sti­ca che con­trad­di­stin­gue e dif­fe­ren­zia tra loro i vari software di com­pres­sio­ne è il formato di output. Infatti, per via dei diversi algoritmi uti­liz­za­ti, i file compressi pos­sie­do­no diversi formati di ar­chi­via­zio­ne e ri­chie­do­no perciò anche programmi specifici per la de­com­pres­sio­ne.

Per quanto riguarda la velocità, il programma di com­pres­sio­ne libero fa parte dei software più veloci e perciò i web server moderni, come Apache, IIS o NGINX, lo hanno im­ple­men­ta­to, so­li­ta­men­te sotto forma di propri moduli, per riuscire a ri­spon­de­re in bre­vis­si­mo tempo con pacchetti di dati compressi. Trovate in­for­ma­zio­ni det­ta­glia­te sul fun­zio­na­men­to e sull’utilizzo del tool di com­pres­sio­ne con licenza GPL in questo articolo di ap­pro­fon­di­men­to.

Il programma svi­lup­pa­to da Julian Seward supera di gran lunga gli altri tool per quanto riguarda la com­pres­sio­ne in senso ampio, ma il processo richiede molto più tempo, se pa­ra­go­na­to agli altri strumenti. Uno dei più grandi vantaggi consiste nella de­com­pres­sio­ne bz2, che può fun­zio­na­re anche in presenza di archivi par­zial­men­te dan­neg­gia­ti. Grazie a bzip2recover si possono almeno estrarre tutti i blocchi ancora leggibili e quindi de­com­pri­mer­li. bzip2 è il suc­ces­so­re ufficiale di bzip, che sfruttava una codifica arit­me­ti­ca e per motivi legati alla licenza non è stato più svi­lup­pa­to.

L’algoritmo LZMA, grazie al suo alto tasso di com­pres­sio­ne, ga­ran­ti­sce dei risultati di alta qualità e si con­trad­di­stin­gue anche per quanto riguarda la velocità. Il tool di ar­chi­via­zio­ne, però, richiede dei requisiti di sistema molto elevati. Spe­cial­men­te per i più alti gradi di com­pres­sio­ne sono necessari un buon pro­ces­so­re (almeno da 2 GHz) e una RAM suf­fi­cien­te (da 2 GB o superiore). Oltre all’utilizzo tramite terminale o gestore di archivio, esiste anche una GUI per p7zip, cioè una propria in­ter­fac­cia grafica per l’im­ple­men­ta­zio­ne dell’ap­pli­ca­zio­ne 7-Zip.

Oltre ad un’alta velocità di com­pres­sio­ne e alla com­pa­ti­bi­li­tà con gzip, nello sviluppo di lzop anche la por­ta­bi­li­tà del software ha assunto un ruolo im­por­tan­te. Per questo motivo esistono versioni per quasi tutte le piat­ta­for­me, macOS e Windows inclusi. I file compressi vengono tra­sfor­ma­ti nel formato .lzo.

Come si rileva dalla tabella, non c’è un unico strumento di com­pres­sio­ne di cui non si può fare a meno, ma per scegliere il programma più ap­pro­pria­to tutto dipende molto dall’utilizzo previsto. p7zip presenta, ad esempio, dei chiari vantaggi per quanto riguarda il grado di com­pres­sio­ne e consente inoltre la crit­to­gra­fia dei dati AES a 256 bit, aspetto di estrema im­por­tan­za laddove la sicurezza ricopre un ruolo im­por­tan­te. Inoltre, sia con p7zip che con lzop, è possibile com­pri­me­re intere cartelle, mentre con gzip e bzip2 si possono ridurre le di­men­sio­ni solo di singoli file. D’altra parte strumenti di questo tipo ri­chie­do­no pre­sta­zio­ni elevate del sistema e perciò p7zip risulta meno adatto per la com­pres­sio­ne in ambiti più piccoli.

I programmi di com­pres­sio­ne citati si dif­fe­ren­zia­no con­si­de­re­vol­men­te per quanto riguarda il tasso di com­pres­sio­ne e di velocità. Quando si prendono in con­si­de­ra­zio­ne la sintassi e l’utilizzo di questi utili strumenti, a prevalere sono so­prat­tut­to gli elementi in comune. Così tutti quanti sono uti­liz­za­bi­li anche senza un’in­ter­fac­cia grafica specifica o un gestore di archivio dalla riga di comando, dove anche i prin­ci­pian­ti pren­de­ran­no in fretta di­me­sti­chez­za con i diversi parametri e i vari comandi. Vi mostriamo a questo punto un esempio di come com­pri­me­re file con bzip2 su Linux e come de­com­pri­mer­li di nuovo nel formato .bz2.

La forma della sintassi generale di bzip2 è la seguente:

Il programma di ar­chi­via­zio­ne tar è uti­liz­za­to da oltre 30 anni ed è ancora sulla cresta dell’onda. Ciò dipende in parte dal fatto che con il tool si possono mantenere i permessi del file definiti durante l’ar­chi­via­zio­ne, ma so­prat­tut­to deriva dalla pos­si­bi­li­tà di com­pri­me­re cartelle intere. Infatti questo par­ti­co­la­re rende tar un’ottima scelta tra gli strumenti di com­pres­sio­ne, al contrario di gzip e bzip2 che possono com­pri­me­re solo singoli file.

Il programma raccoglie quindi nel primo passaggio tutti i file della cartella scelta in un unico file di archivio, unendo tra di loro i file contenuti lì senza al­te­ra­zio­ni. Nel secondo passaggio avviene il processo di com­pres­sio­ne vero e proprio, grazie ad uno specifico programma. Da questa com­pres­sio­ne, che viene indicata come pro­gres­si­va o anche compatta e solida, ne consegue che i file di archivio ricevono esten­sio­ni di formato avanzate come .tar.gz (ab­bre­via­to: .tgz) e .tar.bz2 (ab­bre­via­to: .tbz2). Il programma di ar­chi­via­zio­ne rende inoltre possibile de­com­pri­me­re un file simile, ad esempio a partire dal formato .tar .gz.

La com­bi­na­zio­ne con file tar e uno strumento di com­pres­sio­ne non è ob­bli­ga­to­ria, così è possibile rag­grup­pa­re i file in un archivio, che non sono stati compressi pre­ce­den­te­men­te. Se ad esempio volete in­cor­po­ra­re insieme in uno stesso archivio con il nome archivio.tar i due documenti “test” non compressi test.txt e test2.txt, sarà ne­ces­sa­rio dare il seguente comando:

Oltre alle opzioni appena elencate per un’ar­chi­via­zio­ne semplice dei file, esiste una serie di altri parametri con cui spe­ci­fi­ca­re per buona parte il processo di com­pres­sio­ne e de­com­pres­sio­ne. Tra questi rientrano ad esempio i metodi di com­pres­sio­ne nominati, ma anche le pos­si­bi­li­tà di im­po­sta­zio­ne per le cartelle, così come opzioni per la verifica e l’anteprima dell’archivio tar, come indicato in questa tabella:

Esempi

Mostrare il contenuto di un archivio

File Roller è un’in­ter­fac­cia grafica per diversi strumenti di com­pres­sio­ne e pacchetti di programmi che vengono eseguiti re­go­lar­men­te tramite riga di comando. Il gestore di archivio è di­spo­ni­bi­le per gli ambienti desktop GNOME e Unity ed è di­stri­bui­to dal 2011 con licenza GNU General Public License. Consente di mostrare il contenuto di diversi file di archivio e di de­com­pri­me­re i file al suo interno, di eli­mi­nar­li o di ag­giun­ger­ne altri. Sono possibili anche la creazione di nuovi file e archivi compressi o inal­te­ra­ti e la con­ver­sio­ne in un altro formato. Per questo, la finestra prin­ci­pa­le del software offre diversi pulsanti e menu, oltre che una funzione drag&drop. Tra gli altri, File Roller supporta, oltre ai formati dell’archivio tar, come .tar.gz, i seguenti formati:

• .7z
• .tar
• .gzip
• .bzip2
• .ar
• .jar
• .cpio

File Roller è pre­in­stal­la­to di default in alcune di­stri­bu­zio­ni Linux come Ubuntu, ma può anche essere in­stal­la­to suc­ces­si­va­men­te grazie al ri­spet­ti­vo gestore di pacchetti o scaricato sulla pagina ufficiale del programma. Un’al­ter­na­ti­va per l’ambiente desktop KDE è Ark.