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.