Linux/Datei/komprimierenArchivieren

Dateien in Archive zu verpacken und ihre Größe durch Kompressionsalgorithmen zu verkleinern ist ein häufiger Vorgang in der Datenverarbeitung. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Archiven und komprimierten Dateien.

Ein Archiv ist ein unkomprimierter Behälter für Dateien. Dieses Archiv kann durch Kompressionsverfahren komprimiert werden. Es gibt allerdings ein paar Formate, die gleich auch eine Komprimierung beinhalten.

Archivformate

Es gibt sehr viele verschiedene Formate zum Komprimieren von Daten. Soweit bekannt, lassen sich sämtliche Formate unter Linux benutzen, zumindest jedoch kann man die Dateien öffnen (entpacken). Bekannte Formate unter Linux/Unix sind folgende:* gzip - Kurze Laufzeit, Endung .gz

• bzip2 - Hohe Kompressionsrate, Endung .bz2
• xz - Neueres, 7z ähnliches Format, Endung .xz

Hierbei ist zu beachten, dass unter Linux erst die oft genutzte Kombination aus dem Archivprogramm tar und einer Kompression mittels gzip oder bzip2 ein komprimiertes Archiv ergibt. .tar.gzoder .tar.bz2-Dateien sind also .tar Archive, die mit dem entsprechenden Kompressionsverfahren komprimiert wurden.

Unter Windows sind vor allem die folgenden Formate gebräuchlich, die sich aber auch unter Linux benutzen lassen:* ZIP - Das wohl bekannteste Packformat, gleichzeitig auch die Dateiendung .zip

• RAR - Bekanntes Dateiformat, gleichzeitig auch die Dateiendung .rar
• ACE - ACE Packformat, sehr leistungsfähig, gleichzeitig auch die Dateiendung .ace
• 7z - Freies Packformat, sehr leistungsfähig und quelloffen. Dateiendung .7z

Welches Format man wählt hängt vom Verwendungszweck ab. Möchte man Mails auf einem Server im laufenden Betrieb komprimieren dann sollte der Prozess den Server nicht zu stark beanspruchen damit der Mailverkehr nicht beeinträchtigt wird.

Hat man jedoch nur sehr wenig Platz so kann man eine stärkere Komprimierung wählen, dies benötigt jedoch auch mehr Leistung und dauert länger. Der folgende Test samt Auflistung stammt aus dem Artikel qt4-fsarchiver und soll ein Gefühl für Komprimierung und Geschwindigkeit vermitteln.

Für den gesamtem Test lagen folgende Bedingungen zu Grunde: * Quellmedium: ganze Partition

• Partitionstyp: Kubuntu Lucid root-Partition (breit gestreute Datenformate); ohne das /home Verzeichnis (liegt in separater Partition)
• Partitionsgröße: 15 GiB; tatsächlicher Dateninhalt 4,43 GiB; 189807 Dateien und Verzeichnisse

Kompressionsübersicht
Modus/Stufe	Komprimierte Größe (~ GiB)	Zeitaufwand	Ersparnis in ~ %
lzo (keine Unterstufen)	2.141.695.938 Byte (1.99 GiB)	11 min 12 Sek	55,1
gzip fast	1.822.273.889 Byte (1.7 GiB)	12min 11 Sek	61,6
gzip standard	1.695.248.687 Byte (1.58 GiB)	12 min 49 Sek	64,3
gzip best	1.688.266.397 Byte (1,57 GiB)	23 min 52 Sek	64,6
bzip2 fast	1.660.019.964 Byte (1,55 GiB)	26 min 11 Sek	65
bzip2 good	1.637.605.954 Byte (1,53 GiB)	28 min 23 Sek	65,5
lzma fast	1.597.604.088 Byte (1,49 GiB)	19 min 19 Sek	66,4
lzma medium	1.480.208.664 Byte (1,38 GiB)	59 min 4 Sek	68,8
lzma best	1.461.640.213 Byte (1,36 GiB)	67 min 0 Sek	69,3

Programme

Um diese Formate unter Linux packen und entpacken zu können, benötigt man für jedes Format ein eigenes Programm. Für die großen Desktop-Umgebungen GNOME und KDE gibt es Archivmanager, die über eine komfortable grafische Oberfläche verfügen, jedoch auf die Einzelprogramme zurückgreifen. Daher müssen diese auf jeden Fall installiert sein.

Um mit sämtlichen oben genannten Formaten umgehen zu können, müssen die folgenden Pakete installiert [1] werden.

Die ersten fünf Pakete sollten bereits nach einer Standardinstallation vorhanden sein.

• tar - ein Archivierungsprogramm, das unter Linux oft mit GZip oder BZip verwendet wird
• bzip2 - für Dateien vom Typ BZip
• gzip - für Dateien vom Typ GZip
• lzop - auf Geschwindigkeit optimiertes Packprogramm
• zip - zum Packen von Zip-Archiven
• unzip - zum Entpacken von Zip-Archiven
• xz-utils und xz-lzma - für XZ-Dateien und den Vorgänger LZMA
• p7zip-full (universe) - zum Packen/Entpacken mittels LZMA Algorithmus von 7-Zip-Archiven und Entpacken von AES-verschlüsselten Zip-Archiven
• lha (multiverse, [2]) - ein LZH-Archiver, wird von Ark benutzt

Erwähnenswert ist auch folgende Anwendung, die bereits in der Standardinstallation mit installiert wird: * split - Archive in mehrere (beliebig große) Teile teilen

Für diverse proprietäre Archivformate gibt es die Wahl zwischen einer Open Source Version und einer Version, die unter einer unfreien Lizenz steht, die dafür aber mehr Funktionalität bietet. So können beispielsweise nur die proprietären Versionen mit Passwörtern geschützte Archive extrahieren usw. Man sollte hierbei darauf achten, dass entweder die proprietäre oder die freie Version installiert ist.

Ace

• unace (universe)
• unace-nonfree (multiverse)

Hinweise: unace-nonfree ist erst ab Ubuntu 7.04 Feisty Fawn verfügbar, und funktioniert nicht mit dem Archivmanager File Roller von GNOME.

Rar

Für rar Dateien muss eines der folgenden Pakete installiert werden: * rar (multiverse - zum Erstellen von Rar-Archiven )

• unrar (multiverse)
• unrar-free (universe)
• p7zip-rar (universe)
• unar (universe)

Hinweis

RAR und Ace sind proprietäre Dateiformate. Das heißt, die Mechanismen zum Erstellen und Entpacken solcher Archive beruhen auf geschützten

Closed-Source Verfahren. unrar-free "{en}"und unace sind Versuche, die wichtigsten Funktionen zum Entpacken unter einer offenen Lizenz bereit stellen zu können. unrar "{en}"und unace-nonfree sind kommerzielle Software von den Herstellern der beiden Formate.

Welches dieser Pakete man installieren soll, ist dem Benutzer selber überlassen. Möchte man ein Computersystem ohne proprietäre Software, so sollte man die freien Pakete nutzen, muss aber mit der Einschränkung leben, nicht alle Archive entpacken zu können.

Möchte man alle Archive inklusive beispielsweise dem RAR 3.0 Format und Passwort geschützte Archive entpacken, so muss man auf die proprietären Pakete zurückgreifen.

Archivmanager

Datei:Grafik11.png

Die großen Desktop-Umgebungen bringen von Haus aus Archivmanager mit, die Daten (de-)komprimieren können.

Dabei sollte man im Kopf behalten, dass diese Archivmanager nur grafische Frontends für die einzelnen Packprogramme sind, die etwas weiter oben beschrieben werden.

Ubuntu installiert aus lizenzrechtlichen Gründen standardmäßig keine Packprogramme für beliebte Archivformate wie Rar oder 7z.

Diese müssen also wie oben beschrieben installiert sein, damit die Archivmanager solche Archive verarbeiten können.

File Roller

File Roller /http://fileroller.sourceforge.net/) ist der Archivmanager der Unity und GNOME Desktop-Umgebung. Es wird direkt bei der Installation von Ubuntu mitinstalliert.

File Roller ist vollständig in Nautilus, dem Dateimanager von der GNOME Desktop-Umgebung integriert. Ein Doppelklick links auf ein Archiv öffnet dieses in File Roller. Will man ein Archiv anlegen, so markiert die zu archivierenden Dateien in Nautilus und wählt "Komprimieren ..." oder "Archiv anlegen" aus dem Kontextmenü.

ARK

Datei:Grafik15.png

Ark ist der Archivmanager der Desktop-Umgebung KDE. Das Programm wird automatisch bei der Installation von Kubuntu installiert.

Das Programm selber findet man unter* "K-Menü -> Dienstprogramme -> Ark (Archivprogramm)"

oder man startet es, indem man ein Archiv aus einem Dateimanager heraus öffnet.

Xarchiver

Datei:Bild1.png

Xarchiver ist der Archivmanager der Desktop-Umgebung Xfce und wird automatisch mit Xubuntu installiert.

Das Programm selbst findet man im Anwendungsmenü unter "Zubehör -> Xarchiver" oder man startet es, indem man ein Archiv aus dem Dateimanager heraus öffnet.

Squeeze

Squeeze (http://squeeze.xfce.org/) ist ein moderner, fortgeschrittener, schneller und einfach zu bedienender Archivmanager für Xfce. Weitere Informationen im Artikel Squeeze (http://wiki.ubuntuusers.de/Squeeze).

7z

7z ist sowohl ein Dateiformat als auch ein Kommandozeilenprogramm zur Datenkompression. Es handelt sich um die Referenzimplementierung des hocheffizienten, freien LZMA-Algorithmus', der die allermeisten anderen Algorithmen in ihrer Kompressionsstärke mitunter deutlich übertrifft.

Ein Beispiel: LZMA komprimiert durchschnittlich 50% stärker als der Deflate-Algorithmus des weit verbreiteten ZIP-Formats. Auch mit proprietären, kommerziellen Formaten wie RAR kann sich 7z messen. Sensible Daten können per AES-256 verschlüsselt werden und ein Archiv kann bei Bedarf in beliebig große Teile zerlegt werden.

Dank seiner Open-Source-Entwicklung hat 7z mittlerweile große Verbreitung gefunden. Die Standard-Archivmanager File-Roller (GNOME), Xarchiver (XFCE/LXDE) und Ark (KDE) kommen mit dem Format zurecht, indem sie auf das hier beschriebene 7z-Terminalprogramm zurückgreifen.

Auch für Windows gibt es eine breite Palette an Programmen, die 7z von Haus aus unterstützen. Eine Auflistung findet sich auf der Homepage.

Hinweis

Der LZMA-Algorithmus stellt beim Komprimieren sehr hohe Ansprüche an die Systemleistung, insbesondere an den Arbeitsspeicher. Leistungsschwache Systeme werden spätestens bei großen Datenmengen und höheren Kompressionsstufen völlig in die Knie gehen ("System Lock-up"). Um das Potential voll auszuschöpfen, sollten mindestens 2 GiB Arbeitsspeicher vorhanden sein und auch der Prozessor sollte eine Gesamtleistung von 2 GHz nicht unterschreiten.

Nach der Installation wird p7zip mit 7zr aufgerufen und p7zip-full nur mit 7z. Im Verlaufe dieses Artikels wird von p7zip-full ausgegangen, der Befehl ist bei Bedarf auszutauschen.

Achtung!

7z alleine ist für ein Backup eines kompletten Linux-/Unix-Systems nicht geeignet, da es sämtliche Zugriffsrechte ignoriert. Eine Möglichkeit, dieses Problem zu umgehen, findet sich im Abschnitt Tipps.

Die allgemeine Syntax von p7zip-full lautet:

7z OPTIONEN SWITCHES AUSGABE EINGABE

Beispiel

7z a -t7z -m0=LZMA -mmt=on -mx=9 -md=96m -mfb=256 /home/peter/kirschkuchenrezept.7z /home/peter/kirschkuchenrezept.doc

7z erkennt Verzeichnisse (rekursives arbeiten) selbstständig, es muss kein spezieller Parameter angegeben werden. Optionen werden immer als Buchstaben am Anfang angegeben, während die darauf folgenden Switches immer ein vorstehendes - haben.

Optionen

Mit den Optionen wird zuerst grob festgelegt, was zu tun ist.

Optionen
Option	Beschreibung
a	Dateien/Verzeichnisse einem Archiv hinzufügenoder eine Archivdatei erstellen
d	Dateien/Verzeichnisse aus einem Archiv löschen
e	Einfaches Entpacken aller Dateien aus dem Archiv
l	Inhalt eines Archivs auflisten
t	Archiv auf Beschädigungen prüfen
u	Archivinhalt aktualisieren
x	Archiv entpacken und dabei die Verzeichnisstruktur erhalten

Switches

Im folgenden nur ein Auszug der wichtigsten Switches, welche die genaue Vorgehensweise festlegen. Der Fokus liegt hier auf dem LZMA-Algorithmus. Informationen zu weiteren Switches finden sich in den Manpages.

Switches
Switch	Beschreibung
-l	keine Symlinks archivieren, sondern ihr Ziel
-m	Algorithmus für Kompression festlegen (zum Beispiel -m0=LZMA)
-mhe=on	Den Header des Archivs verschlüsseln
-oZIEL	Nicht ins gleiche Verzeichnis entpacken (Standard), sondern nach "ZIEL"
-pPASSWORT	Archiv mit Passwort schützen
-tDATEIFORMAT	Dateiformat festlegen (zum Beispiel -t7z)
-mmt=on	Multithreading für Mehrkernprozessoren oder Multiprozessorsysteme aktivieren
-mx=STUFE	Stufe der Kompressionsstärke (1=schnell und schlecht, 9=langsam und gut)
-mfb=NUMMER	Anzahl der Wörterbücher (8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 96, 128, 192, 256, 273)
-md=NUMMER	Größe der Wörterbücher (64k, 1m, 2m, 4m, 6m, 8m, 12m, 16m, 24m, 32m, 48m, 64m, 96m, 128m)
-ms=on	Progressive ("solid") Kompression

Tipps

• Je höher die anstehenden Nummern bei den Switches -mfb und -md sind, desto stärker ist die Kompression. Dies wirkt sich allerdings nicht nur auf die benötigte Zeit des Vorgangs aus, sondern auch auf die Systemauslastung, insbesondere die des Arbeitsspeichers. Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass der Switch -md nicht die maximale Beanspruchung des Arbeitsspeichers definiert.
• Die progressive Komprimierung wird die Effizienz immer dann erhöhen, wenn mehrere Dateien gepackt werden sollen – insbesondere, wenn diese sich ähneln. Der nötige Aufwand kann durch die Methode jedoch stark in die Höhe schießen, sie sollte mit Bedacht eingesetzt werden. Ist ein Archiv progressiv komprimiert worden, können einzelne Dateienoder Verzeichnisse nur entpackt werden, indem alles, was sich im Archiv davor befindet, abgearbeitet wird. In einem solchem Szenario dauert das Entpacken länger. Beim Entpacken des gesamten Archivs gibt es hingegen keinen sonderlichen Zeitunterschied.
• Um doch ein Backup eines Linux-/Unix-Systems mit 7z zu komprimieren, empfiehlt es sich, dieses vorher mit tar zu einem einzelnen Datenstrom zusammenzufügen. Beispiel:

tar cf - PFAD | 7za a -si ERGEBNIS.tar.7z

Das Entpacken eines solchen Archives läuft dann wieder in umgekehrter Reihenfolge ab (Achtung! Das Zielverzeichnis ZIELPFAD muss vorhanden sein!):

7za x -so ERGEBNIS.tar.7z | tar xf - -C ZIELPFAD

Terminal

Man muss nicht zwangsläufig auf die graphischen Archivmanager zurückgreifen. Alle Packprogramme kann man auch von einem Terminal heraus bedienen. Wichtig dabei ist natürlich, dass die oben genannten Packprogramme installiert sind.

Ace

# Falls unance-nonfree installiert ist unace (OPTIONEN) ARCHIVNAME.ace # Falls unace installiert ist unace e ARCHIVNAME.ace

Rar

Archive erstellen

# Allgemein rar a ARCHIVNAME DATEI1 (DATEI2) ... # Beispiel rar a -v2048 test.rar -p datei1 datei2 datei3

Archive entpacken

Manche unter Windows erstellte Rar-Archive lassen sich aus unbekannten Gründen nicht mit Ark unter KDE öffnen. Hier ist man gezwungen, auf das Entpacken im Terminal zurückzugreifen, was in der Regel einwandfrei funktioniert. Dazu geht man wie folgt vor:

# Allgemein unrar x ARCHIVNAME.rar # Beispiel unrar x -pPasswort ~/Desktop/beispiel.rar

Ein Sonderfall ergibt sich, wenn bei einer passwortgeschützten Datei das Passwort mit Sonderzeichen, wie etwa ~ endet. In diesem Fall führt der o. g. Befehl zu der Fehlermeldung

bash: !~: event not found

Das Problem kann man umgehen, indem man zunächst das Entpacken ohne Passworteingabe einleitet (siehe Befehl oben). Dann wird man automatisch nach dem Passwort gefragt, welches man nun eingeben kann. Achtung: Das Passwort wird bei der Eingabe nicht angezeigt.

Enter password (will not be echoed) for Dateiname.rar:

Kommandos / Optionen	Bemerkung
a	Dateien sollen hinzugefügt werden.
e	Dateien sollen entpackt werden.
x	Dateien sollen in die in der Datei enthaltene Verzeichnisstruktur entpackt werden.
-m[KOMPRESSIONSLEVEL]	Setzt den Kompressionslevel ( -m0 = ohne; -m3 = standard; -m5 = maximal) (optional).
-v[GROESSE][EINHEIT]	Legt die Dateigröße fest, als Einheit kann man u.a. Byte (b), Kilobyte (k), und Megabyte (m) wählen. Wenn man nun Teilarchive haben will, die zum Beispiel 100 Megabyte groß sind, wählt man folgende Option -v100m. Die Größe der Teilarchive geht bei 1000 Bytes los, kleinere Teilarchive kann man nicht erstellen (optional).
-rr[GROESSE][EINHEIT]	Fügt Wiederherstellungsinformationen hinzu. Diese können bspw. in Prozent angegeben werden, für fünf Prozent gibt man also -rr5% an. Wird keine Einheit angegeben, gibt die Größenangabe die Anzahl der Sektoren an, die zur Wiederherstellung verwendet werden können (optional).
-p	Setzt ein Passwort, das man nach der Eingabe festlegt (optional).
-hp	Setzt auch ein Passwort, Unterschied zu -p ist, dass das Archiv nun komplett verschlüsselt wird, das heißt die Dateinamen im Archiv werden auch verschlüsselt (optional).

tar.gz/tar.bz2

Archive erstellen

# Allgemein tar -czf ARCHIVNAME.tar.gz DATEI1/VERZEICHNIS1 (DATEI2/VERZEICHNIS2) ... # Beispiel tar -czf beispiel.tar.gz test example # oder tar -czf beispiel.tar.gz test/

Dabei wird im ersten Beispiel ein Archiv beispiel.tar.gz aus den Dateien test und example erstellt. Im zweiten Beispiel wird aus dem Verzeichnis test/ ein Archiv erstellt.

Archive entpacken

# Allgemein tar -xzf ARCHIVNAME.tar.gz # Beispiel tar -xzf beispiel.tar.gz

Archive erstellen

# Allgemein tar -cjf ARCHIVNAME.tar.bz2 DATEI1/VERZEICHNIS1 (DATEI2/VERZEICHNIS2) ... # Beispiel tar -cjf beispiel.tar.bz2 test example # oder tar -cjf beispiel.tar.bz2 test/

Dabei wird im ersten Beispiel ein Archiv beispiel.tar.bz2 aus den Dateien test und example erstellt. Im zweiten Beispiel wird aus dem Verzeichnis test/ ein Archiv erstellt.

Archive entpacken

# Allgemein tar -xjf ARCHIVNAME.tar.bz2 # Beispiel tar -xjf beispiel.tar.bz2

Dabei entsteht in der Regel ein neues Verzeichnis, in welches man dann wechseln kann. Manchmal möchte man den Inhalt des Archivs auch direkt an einen Ort entpacken (für .tar.bz2 bitte die Befehle entsprechend ändern):

# Allgemein tar -xjf ARCHIVNAME.tar.bz2 -C ZIELORDNER # Beispiel tar -xjf php-5.1.0.tar.bz2 -C /opt/php5

UnZip

# Datei entpacken unzip ARCHIVNAME.zip # in Ordner entpacken unzip ARCHIVNAME.zip -d ZIELORDNER

atool, Unpack und dtrx

Um sich nicht die unterschiedlichen Befehle und Parameter der verschiedenen Archivformattools zu merken, gibt es atool "{en}", Unpack "{en}"oder dtrx "{en}". Die Programme kennen die Syntax um Archive zu entpacken und ersparen dem Benutzer die Eingabe des kompletten Befehls. So kann man dann mit einem einzigen Befehl wie

aunpack ARCHIV

oder

unp ARCHIV

oder

dtrx ARCHIV

bequem im Terminal [4] entpacken. Weitere Informationen zu Unpack findet man im Wiki unter unp.

Die Funktionalität von atool geht sogar noch weiter, so können u.a. mit apack Archive erstellt werden oder mit als Archivinhalte aufgelistet werden. atool kann aus den universe-Quellen installiert werden:* atool (universe)

Analog dtrx: * dtrx (universe)

zless und bzless

zless und bzless sind zwei kleine Programme, mit denen sich gepackte Textdateien (.gz und .bz2) betrachten lassen, ohne sie vorher manuell entpacken zu müssen.

Weitere Packprogramme

cabextract

cabextract ist zum Entpacken von Cabinet-Dateien, welche im Format .cab vorliegen, gedacht.

innoextract

innoextract extrahiert Installationsdateien, welche mit Inno Setup erstellt wurden.

unshield

unshield ist wie cabextract zum Entpacken von Cabinet-Dateien gedacht, jedoch für Anwendungen, die InstallShield verwenden.

PeaZip

Datei:Bild4.png

PeaZip ist ein relativ junges plattformübergreifendes Projekt (2005) und stellt eine gute und funktionserweiterte Alternative zu den obigen Archivmanagern dar.

Es unterstützt praktisch alle im Rahmen der lizenzrechtlichen Bestimmungen verfügbaren Formate und bietet eine kaum mehr überschaubare

Vielfalt an Funktionen, Optionen und Filtern. Besondere Beachtung verdienen die umfangreichen Möglichkeiten zur Datensicherheit (verschiedene Verschlüsselungen, Löschen durch mehrfaches Überschreiben usw.).

Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Archivmanagern ist PeaZip kein grafisches Frontend für die einzelnen oben beschriebenen Packprogramme, sondern ein eigenständiges Pack- und Archivierungsprogramm.

Es ist also nicht auf die separate Installation von Packprogrammen angewiesen.