Занятие_37_Виды_и_назначение_программных_средств_диагностики,_во. Виды и назначение программных средств диагностики, восстановления и сжатия данных
 Скачать 25.75 Kb.
|
|
Занятие 35 Тема: «Виды и назначение программных средств диагностики, восстановления и сжатия данных» Цель: изучить принципы архивации файлов, функции и режимы работы наиболее распространенных архиваторов, приобрести практические навыки работы по созданию архивных файлов и извлечению файлов из архивов. Обеспечение: ПК, ОС Windows 10. Теоретическая часть Архивация (упаковка) помещение (загрузка) исходных файлов в архивный файл в сжатом или несжатом виде. Архивация предназначена для создания резервных копий используемых файлов, на случай потери или порчи по каким-либо причинам основной копии (невнимательности пользователя, магнитного повреждения, заражение вирусом и т.д.). Для архивации используют специальные программы, архиваторы, осуществляющие упаковку и позволяющие уменьшать размер архива, по сравнению с оригиналом, примерно в два и более раз. Архиваторы позволяют защищать паролем, созданные ими архивы сохранять и восстанавливать структуру большой подкаталогов, записывать архивный файл на несколько дисков (многотомный архив). Сжиматься могут как один, так и несколько файлов, которые в сжатом виде помещаются в так называемый архивный файл или архив. Программы большого объема, распространяемые на дисках, также находятся на них в виде архивов. Архивный файл – это специальным организованный содержащий в себе один или несколько файлов в сжатом или несжатом виде и служебную информацию об именах файлов, дате и времени их создания или модификации. Преимущества в размере архива достигается за счет замены часто встречающихся в файле последовательностей кодов на ссылки к первой увиденной последовательности и использования алгоритмов сжатия информации. В последовательности алгоритмов сжатия информации. Степень сжатия зависит от используемой программы, метода сжатия и типа исходного файла. Наиболее хорошо сжимаются файлы графических образов, текстовые файлы и файлы данных, для которых степень сжатия может достигать 5-40%, меньше сжимаются файлы исполняемых программ и загрузочных модулей 60-90%. Почти не сжимают архивные файлы. Программы для архивации отличаются используемыми методами сжатия, что влияет на степень сжатия. Для того чтобы воспользоваться информацией, запакованной в архив, необходимо раскрыть или архив распаковать. Это делается либо той же программой-архиватором, либо парной к ней программой-разархиватором. Разархивация (распаковка) процесс восстановления файлов из архива B первоначальном виде. При распаковке файлы извлекаются из архива и помещаются на диск или в оперативную память. Самораспаковывающийся архивный файл – это загрузочный, исполняемый модуль, который способен к самостоятельной разархивации находящихся в нем файлов без использования Программы-архиватора. Самораспаковывающийся архив Архиваторы, служащие для сжатия и хранения информации, обеспечивают представление в едином архивном файле одного или нескольких файлов, каждый из которых может быть при необходимости извлечен в первоначальном виде. В оглавлении архивного файла для каждого содержащегося в нем файла хранится следующая информация: имя файла; дата и время, последней модификации файла, сведения о каталоге, в котором содержится файл; размер файла на диске и в архиве; код циклического контроля для файла, используемый для проверки целостности архива. Архиваторы имеют следующие функциональные возможности: Уменьшение требуемого объема памяти для хранения файлов от 20% до 90% первоначального объема. Обновление в архиве только тех Обновление в архиве только файлов, которые изменялись со времени их последнего занесения в архив, т.е. программа-упаковщик сама следит за их изменениями, внесенными пользователем в архивируемые файлы, и помещает в архив только новые и измененные файлы. Объединение группы файлов с сохранением в архиве имен директорий с именами файлов, что позволяет при разархивации восстанавливать полную структуру директорий и файлов. Написания комментариев к архиву и файлам в архиве. Создание саморазархивируемых архивов, которые для извлечения файлов не требуют наличия самого архиватора. «Классическими» форматами сжатия данных, широко используемыми в повседневной работе с компьютером, являются форматы .ZIP, .RAR и .ARJ. Несмотря на то что средства архивации, предназначенные для операционной системы MS-DOS, вполне могут работать под управлением Windows, пользоваться ими не рекомендуется. В первую очередь это связано с тем, что при обработке файлов происходит утрата «длинных имен» файлов и подмена их именами MS-DOS по спецификации 8.3. Имя файла 8.3 (также называемое коротким именем файла или SFN) – это соглашение об именах файлов, используемое старыми версиями DOS и версиями Microsoft Windows до Windows 95 и Windows NT 3.5. Оно также используется в современных операционных системах Microsoft в качестве альтернативного имени файла длинному имени файла для совместимости с устаревшими программами. Соглашение об именах файлов ограничено файловой системой FAT. Аналогичные схемы именования файлов 8.3 также существовали в более ранних операционных системах CP/M, TRS-80, Atari и некоторых миникомпьютерах Data General и Digital Equipment Corporation. 8.3 имена файлов должны содержать не более восьми символов (после любого спецификатора каталога), за которыми необязательно следует расширение имени файла, состоящее из точки и не более трех дополнительных символов. Для систем, поддерживающих только имена файлов 8.3, лишние символы игнорируются. В операционных системах, отличных от 8.3 (таких как практически любая современная операционная система), имеющих доступ к файловым системам 8.3 (включая дискеты в формате DOS, а также некоторые современные карты памяти и сетевые файловые системы), базовая система может изменять имена файлов внутренне, чтобы сохранить регистр и избежать усечения букв в именах, например, в случае VFAT. Это может создать потребителю документа определенные неудобства, а в случаях, когда архивация производится с целью резервного копирования, утрата «длинных имен» вообще недопустима. В связи с широким распространением нескольких форматов сжатия многие программные средства для сжатия данных начинают приобретать универсальный характер, позволяя упаковывать и распаковывать сжатые архивы разных типов. Программные средства для Windows обычно имеют один «предпочтительный» тип архива, но также справляются с распаковкой данных при работе с архивами других типов. Наиболее распространен формат .ZIP, который является стандартом для архивов, распространяемых через Интернет. Этот формат является полностью открытым – его использование не требует никаких лицензий. Операционная система Windows ХР позволяет рассматривать ZIP-архивы как сжатые папки. Это предполагает полностью «прозрачную» работу с такими архивами – все файловые операции можно выполнять в сжатой папке так же, как в обычной. Однако специализированные средства работы с архивами обеспечивают более широкий набор функций. При использовании файловой системы NTFS возможно внутреннее сжатие при записи на диск для экономии пространства. С точки зрения всех файловых операций такие файлы не рассматриваются как упакованные. При их копировании на носитель с другой файловой системой они автоматически распаковываются. Базовые требования к диспетчерам архивов Современные программные средства для создания и обслуживания архивов отличаются большим объемом функциональных возможностей, многие из которых выходят далеко за рамки простого сжатия данных и эффективно дополняют стандартные средства операционной системы. В этом смысле современные средства архивации данных называют диспетчерами архивов. К базовым функциям, которые выполняют большинство современных диспетчеров архивов, относятся: извлечение файлов из архивов; создание новых архивов; добавление файлов в имеющийся архив; создание самораспаковывающихся архивов; создание распределенных архивов для носителей малой емкости; тестирование целостности структуры архивов; полное или частичное восстановление поврежденных архивов; защита архивов от просмотра и несанкционированной модификации. Самораспаковывающиеся архивы. В тех случаях, когда архивация производится для передачи документа потребителю, следует предусмотреть наличие у него программного средства, необходимого для извлечения исходных данных из уплотненного архива. Если таких средств у потребителя нет или нет оснований предполагать их наличие, создают самораспаковывающиеся архивы. Самораспаковывающийся архив готовится на базе обычного архива путем присоединения к нему небольшого программного модуля. Сам архив получает расширение имени .ЕХЕ, характерное для исполнимых файлов. Потребитель сможет выполнить его запуск как программы, после чего распаковка архива произойдет на его компьютере автоматически. Распределенные архивы. В тех случаях, когда предполагается передача большого архива на носителях малой емкости, например, на гибких дисках, возможно распределение одного архива в виде малых фрагментов на нескольких носителях. Современные диспетчеры архивов способны выполнить предварительное разбиение архива на фрагменты заданного размера на жестком диске. Впоследствии их можно перенести на внешние носители путем копирования. Все файлы распределенного архива получают разные имена, и поэтому их последующее упорядочение не вызывает проблем. Защита архивов. В большинстве случаев защиту архивов выполняют с помощью пароля, который запрашивается при попытке просмотреть, распаковать или изменить архив. Теоретически, защита с помощью пароля считается неудовлетворительной и не рекомендуется для особо важной информации. В то же время необходимо отметить, что основные программные средства, используемые для восстановления утраченного пароля (или взлома закрытой информации, что, по сути, то же самое), используют методы прямого перебора. Работу этих средств можно существенно затруднить и замедлить, если расширить область перебора. Пароли на базе только букв английского алфавита и цифр действительно снимаются очень быстро. Однако даже незначительное увеличение числа используемых символов за счет знаков препинания многократно увеличивает криптостойкость защиты, а использование также и символов русского алфавита может полностью опровергнуть попытки снять пароль путем перебора, сделав сроки работы неприемлемыми. Практическая часть Задание 1. Создание папку Archives B системе Windows столе создайте папку Archives, в операционной создайте на рабочем столе создайте папку Archives, в которой создайте папки Pictures и Documents. Найдите и скопируйте в папку Pictures по два рисунка с расширением *.jpg и *.bmp. Сравните размеры файлов *.bmp u *.jpg. и запишите данные в таблицу 1. В папку Documents поместите файлы *.doc (He MeHeе 3) и запишите их исходные размеры в таблицу 1. Задание 2. Архивация файлов WinZip Запустите WinZip 7. (Пуск >Все программы > 7-Zip>7 Zip File Manager). В появившемся Диалоговом окне выберите папку, в которой будет создан архив: ...\Рабочий стол \Archives\Pictures. Установите курсор на имя графического файла Зима.jpg. Выполните команду Добавить (+). Введите имя архива в поле Архив – Зима.zip и убедитесь, что в поле форм архива установлен тип Ziр. Установите в поле Режим изменения: добавить и заменить. В раскрывающемся списке Уровень сжатия выберите Нормальный. Запустите процесс архивации кнопкой ОК. Сравните размер исходного файла с размером архивного файла. Данные запишите в таблицу Создайте архив Зима1.zip. защищенный паролем. Для ввода пароля в диалоговом окне Добавить к архиву в поле Введите пароль: ведите пароль, в поле повторите пароль: подтвердите пароль. Обратите внимание на флажок Показать пароль. Если он не установлен, пароль при вводе не будет отображаться на экране, а его символы будут заменены подстановочным символом "*". Это мера защиты пароля от посторонних. Однако, в данном случае пользователь не может быть уверен в том, что он набрал пароль правильно. Поэтому при установленном флажке Система запрашивает повторный (контрольный) ввод пароля. Щелкните на кнопке Ок начнется процесс создания защищенного архива. Выделите архив Зима1.zip, выполните Извлечь. В диалоговом окне Извлечь в поле Распаковать в: Выберите папку-приемник- ...Рабочий стол\Archives\Pictures\Зима1\. Щелкните на кнопке ОК. Процесс извлечения данных из архива не запустится, a вместо него откроется диалоговое окно для ввода пароля. Убедитесь в том, что ввод неправильного пароля не позволяет извлечь файлы из архива. Убедитесь в том, что ввод правильного пароля действительно запускает процесс. Удалите созданный вами защищенный архив и файлы. Создайте самораспаковывающий ZIP архив для этого установите курсор на Зима.7z и убедитесь, что в поле формат архива установлен тип 7z. Установите в поле Режим изменения: добавить и заменить Установите флажок Создать SFX-архив. Запустите процесс архивации кнопкой ОК. Аналогичным образом создайте архивы для файлов Документ1.dос, Документ2.dос,, Документ3.doc., Рябина.bmp, Сравните характеристики исходных файлов и занесите их в таблицу 1. Задание 3. Архивация файлов WinRar Запустите WinRar (Пуск >Bce программы > WinRar). В появившемся диалоговом окне выберите папку, в которой будет создан архив: Рабочий стол\Archives\Pictures. Установите курсор на имя графического файла зима.jpg. Выполните команду Добавить. В появившемся диалоговом окне введите имя архива Зима.гаг. Выберите формат нового архива RAR, метод сжатия Обычный. Убедитесь, что в группе Параметры архивации ни в одном из окошечек нет флажков. Щелкните на кнопке ОК для создания архива. Во время архивации отображается окно со статистикой. по окончании архивации окно статистики исчезнет, а созданный архив станет текущим выделенным файлом. Аналогичным образом создайте архивы для файлов Рябина.bmp, Документ1.dос, Документ2.dос, Документ3.doc. Сравните характеристики исходных файлов и их архивов и занесите их в таблицу 1. Создайте самораспаковывающийся RAR архив, включающий в себя текстовые и графические файлы. Определите процент сжатия файлов заполните таблицу 1. Процент сжатия определяется по формуле P=S/SO. где S – размер архивных файлов. SO – размер исходных файлов.
Контрольные вопросы Что такое архивация и для чего она нужна? Как создать архив? Как создать самораспаковывающийся архив? Как установить пароль на архив? Для чего используются сжатые файлы и папки? Какие программы называются архиваторами? Каковы возможности дисковых архиваторов? Перечислите наиболее известные архиваторы. Какие архивы называются самораспаковывающимися? Какие архивы называются многотомными? Каковы основные характеристики программ-архиваторов? Каковы основные функции архиваторов? На какие типы можно разделить алгоритмы сжатия? Чем отличаются алгоритмы сжатия без потери информации от алгоритмов сжатия с частичной потерей информации? Каковы характерные форматы сжатия с потерей информации и без потери информации? Каковы основные алгоритмы сжатия? |