一、前言
压缩文件的用途与技术
- 概念：比较大型的文件通过压缩技术可以是其磁盘使用率降低，从而达到降低文件容量的效果。此外，有的压缩程序还可以进行容量限制，使一个大型文件可以划分成为数个小型文件，以方便携带
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用与好处途：
- 压缩过的文件容量变小，可以降增加磁盘容量的使用率
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在一些网络数据的传输中，数据量降低可以让网络带宽用来做更多的工作。目前很多www网站也是利用文件压缩的技术来进行数据的传送，从而增加网站带宽的利用率
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压缩技术
- 第一种：计算机最小的单位为Bibit，1B=8bit。例如我们存储1字节的数据，会使用8bit来存储，如果这个数据没有、占满8个bit，前面的比特位就会用0填充。我们计算机工程师就利用一些复杂的计算方式，将前面这些没有使用比特空间“丢”出去，以让文件占用的空间变小，这就是压缩技术的其中一种
- 另一种：将文件中重复的数据进行统计记录。例如：如果你的数据为[111....]共有100个1时，压缩技术就会记录为100个1，而不是真的有100个1的比特位存在，这样也能够精简文件记录的容量
Linux系统常见的压缩、解压、打包命令
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命令分类
- 在Linux环境中，压缩文件的扩展名大多是：*.tar、*.tar.gz、*.tgz、*.gz、*.Z、*.bz2、*.xz等等
- Linux的支持的压缩/解压命令的压缩技术并不相同，所以彼此之间不能够互通压缩/解压、因此，可以通过扩展名区分
| *.Z | compress程序压缩的文件 |
| *.zip | zip程序压缩的文件 |
| *.gz | gzip程序压缩的文件 |
| *.bz2 | bzip2程序压缩的文件 |
| *.xz | xz程序压缩的文件 |
| *.tar | tar程序打包的文件，并没有压缩 |
| *.tar.gz | tar程序打包的文件，并且经过gzip的压缩 |
| *.tar.bz2 | tar程序打包的文件，并且经过bzip2的压缩 |
| *.tar.xz | tar程序打包的文件，并且经过xz的压缩 |
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不同命令的特点、区别
- zip：为了支持Windows的压缩文件，Linux也有zip命令
- compress：这个是个非常老的命令，现在几乎已经不再使用，如果你的系统中还有*.Z的文件，那么可以使用znew将其转变为gzip格式的压缩文件
- gzip：是由GUN计划开发出来替换compress命令的
- bzip2、xz：由GUN计划推展处的更好的压缩命令
- tar：tar命令可以将多个文件打包成一个文件(包括目录)，即将很多文件结合成为一个文件。但是单纯的tar命令仅是打包而已，并不提供压缩功能。后来，GUN计划中将tar与压缩功能结合在一起，于是就有了更强大的压缩与打包功能
- 重点：compress、gzip、bzip2、xz等这些命令只能针对一个文件来压缩和解压。如果想要对多个文件就行压缩和解压，就需要使用到tar命令
- 一般情况下，重点：小文件的压缩用gzip，大文件的压缩用bzip2。详情见下图的压缩比
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功能与特点：
- gzip可以解压compress、zip、gzip(.gz)等软件所压缩的文件。gzip对后缀为.gz的压缩文件进行操作
- .gz的压缩文件在Windows下可以被WinRAR或7zip等软件解压
- 压缩文件时：不加任何参数，不保留源文件。使用-k保留源文件
- 解压文件时：使用-d参数解压不保留源压缩文件。使用-kd保留压缩文件
- 格式：gzip [选项] 文件名
命令选项
-
压缩时：
- -k：压缩时单独使用保留源文件
- -#：#代表数字，代表压缩等级(压缩比)。-1最快，但是压缩比最差，-9最慢，但是压缩比最好。默认为-6
- -c：将压缩的数据输出到屏幕上，可通过数据流重定向来处理。下面案例中会与>符号配合使用，注意查看
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解压时：
- -d：解压文件，不保存源压缩文件
- -k：解压时与-d配合使用(必须配合)保留源压缩文件
-
压缩解压都可用：
- -v：显示原文件/压缩文件的压缩比等信息
- -k
-
单独使用：
- -t：用来检验一下压缩文件的一致性，看看文件有无错误
- -l ：列出压缩文件的相关信息（压缩前后的对比等）
压缩案例
- 例如我的目录下有一个services文件
- 压缩文件，显示压缩比，保留源文件：gzip -kv services
- 压缩文件，使用9级压缩，保留源文件：gzip -9k services
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压缩文件，保留源文件，自己设定压缩文件名称：gzip -c services > services.gz
- -c可以将原本要转成压缩文件的数据内容，将它变成文字类型从屏幕输出，然后我们可以通过大于(>)这个符号，将原本应该由屏幕输出的数据，转成输出到文件而不是屏幕，所以就能够建立出压缩文件了。后面的压缩文件名是自己规定的，可以自行设定，但必须符合压缩文件名的要求
- 压缩文件，不保留源文件：gzip services
解压案例
- 解压文件，保留源压缩文件，显示压缩比：gzip -dkv services.gz
- 解压文件，不保留源压缩文件：gzip -d services.gz
其它案例
- 查看压缩文件的压缩比等信息：gzip -l services.gz
- 检验一下压缩文件的一致性：gzip -t services.gz
zcat、zmore、zless、zgrep命令
- 提示：命令支持compress、gzip所压缩的文件（*.gz）使用（compress所压缩的文件可以被gzip解压缩，所以也支持）
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zcat、zmore、zless：
- 概念：普通cat、more、less命令可以读取纯文本文件的内容，zcat、zmore、zless则可以读取纯文本文件被压缩后的压缩文件内容
- 注意：不再支持cat、more、less命令中的相关选项参数
- 例如：我们有一个test文件被压缩成一个test2.gz压缩文件。下面读取test.gz的内容：zcat test.gz
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zgrep
- 概念：普通grep可以在文本中查找字符串，zgrep则是在压缩文件中查找字符串，不需要解压就可以操作，十分的方便
- 注意：扔支持grep命令中的相关选项参数
- 例如：将上面的test.gz压缩文件中查找字符串并并显示出在第几行：zgrep -n 'hello' test.gz
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功能与特点：
- bzip2是为了替换gzip并提供更佳的压缩比，bzip2对后缀为.bz2的压缩文件进行操作
- bzip2的用法与gzip几乎相同
- 解压：用到参数-d或-k
- 压缩：不写任何选项，源文件不会保留。用参数-k压缩时，源文件会保留
- 格式：bzip2 [选项] 文件名
命令选项
- 不支持-l选项
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压缩时使用：
- -k：压缩时单独使用保留源文件
- -#：#代表数字，代表压缩等级(压缩比)。-1最快，但是压缩比最差，-9最慢，但是压缩比最好。默认为-6
- -c：将压缩的数据输出到屏幕上，可通过数据流重定向来处理。在上面gzip有介绍
-
解压时使用：
- -d：将压缩文件进行解压，不保存源压缩文件
- -k：解压时与-d配合使用(必须配合)保留源压缩文件
-
压缩解压都可用：
- -v：显示原文件/压缩文件的压缩比等信息
压缩案例
- 压缩文件，显示压缩比，保留源文件：bzip2 -kv services
- 压缩文件，使用9级压缩，保留源文件：bzip2 -9k services
- 压缩文件，保留源文件，自己设定压缩文件名称：bzip2 -c services > services.bz2
- 压缩文件，不保留源文件：bzip2 services
解压案例
- 解压文件，保留源压缩文件，显示压缩比：bzip2 -dkv services.bz2
- 解压文件，不保留源压缩文件：bzip2 -d services.bz2
bzcat、bzmore、bzless、bzgrep命令
- 原理和用法与zcat、zmore、zless、zgrep命令相同
- 这些命令只针对于bzip2所压缩的文件（*.bz2）所使用
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功能与特点：
- 虽然bzip2已经是很好用的软件了，但是为了满足软件开发者的需要，又推出了xz这个压缩比更高的软件(但是时间花费更久)。xz对后缀为.xz的压缩文件进行操作
- xz的用法与bzip2几乎相同
- 解压：用到参数-d或-k
- 压缩：不写任何选项，源文件不会保留。用参数-k压缩时，源文件会保留
- 格式：xz [选项] 文件名
命令选项
-
压缩时使用：
- -k：压缩时单独使用保留源文件
- -#：#代表数字，代表压缩等级(压缩比)。-1最快，但是压缩比最差，-9最慢，但是压缩比最好。默认为-6
- -c：将压缩的数据输出到屏幕上，可通过数据流重定向来处理。在上面gzip有介绍
-
解压时使用：
- -d：将压缩文件进行解压，不保存源压缩文件
- -k：解压时与-d配合使用(必须配合)保留源压缩文件
-
压缩解压都可用：
- -v：显示原文件/压缩文件的压缩比等信息
-
单独使用：
- -t：测试压缩文件的完整性，看看有没有错误
- -l ：列出压缩文件的相关信息（压缩前后的对比等）
压缩案例
- 压缩文件，显示压缩比，保留源文件：xz -kv services
- 压缩文件，使用9级压缩，保留源文件：xz -9k services
- 压缩文件，保留源文件，自己设定压缩文件名称：xz -c services > services.xz
- 压缩文件，不保留源文件：xz services
解压案例
- 解压文件，保留源压缩文件，显示压缩比：xz -dkv services.xz
- 解压文件，不保留源压缩文件：xz -d services.xz
其它案例
- 查看压缩文件的压缩比等信息：xz -l services.xz
- 检验一下压缩文件的一致性：xz -t services.xz
xzcat、xzmore、zxless、xzgrep命令
- 原理和用法与zcat、zmore、zless、zgrep命令相同
- 这些命令只针对于xz所压缩的文件（.xz）所使用
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功能与特点：
- tar可以将多个文件/目录打包成为一个大文件的功能
- tar默认仅提供打包功能，不提供压缩功能
- tar可以和gzip、bzip2、xz结合，将打包后的大文件进行压缩
- 目前Windows的WinRAR支持.tar.gz文件名的解压缩
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格式
- 打包与压缩：tar [-z/-j/-J] [-cv] [-f 打包/压缩之后的文件名(自己手写)] 要被打包/压缩的文件名
- 解压缩：tar [-z/-j/-J] [-xv] [-f 现在的tar文件名] [-C 目录] [指定要解压的文件]
- 查看文件名：tar [-z/-j/-J] [-tv] [-f 现有的tar文件名]
命令选项
- -c：建立打包文件，可以搭配-v查看打包过程中的文件名
- -x：解包/解压的功能，可以搭配-C在特定目录下解压
- -t：查看打包文件的内容包含哪些文件名
- -v：在压缩/解压的过程中，将正在处理的文件名显示出来
- -f：表示文件，后面接要被处理的文件名。建议-f单独拿出来写
- -C：解压时，解压到指定目录下，后面跟目录名
- -p：打包/压缩时，保留数据的原本属性与权限，常用于备份(-c)重要的配置文件
- -P：打包/压缩时，保留绝对路径，文件数据名保留根目录/
- -z：使用gzip方式处理，与"c"结合表示压缩，与"x"结合表示解压。处理的文件名后缀为*.tar.gz
- -j：使用bzip2方式处理，与"c"结合表示压缩，与"x"结合表示解压。处理的文件名后缀为*.tar.bz2
- -J：使用xz方式处理，与"c"结合表示压缩，与"x"结合表示解压。处理的文件名后缀为*.tar.xz
- --exclude=文件名：在压缩/打包的过程中，不要将指定文件打包
- --newer="日期"：只压缩/打包比后面日期还要新的文件/目录。后面的时期包含mtime和ctime
- --newer-mtime="日期"：只压缩/打包比后面日期还要新的文件/目录。后面的日期仅是mtime
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注意：
- 以不同的方式处理，文件的后缀名不同
- c、x、t不可以出现在同一串命令中。z、j、J不可以出现在同一串命令中
基本术语：tarfile、tarball
- tarfile：如果我们对文件只是进行简单的打包，并没有压缩，那么打包后的文件就称为tarfile（例如：tar -cv -f file.tar file）
- tarball：如果我们对文件进行打包，又进行压缩。那么打包压缩后的文件就称为tarball（例如：tar -jcv -f file.tar.bz2 file）
压缩文件并查看压缩文件的内容
- 下面我们将/etc这个重要目录备份到/root/目录下，因为/etc十分重要，所以使用root权限，否则会出现很多错误
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第一步：压缩文件
- 备注：使用gzip方式压缩，所以使用-z。为了保存文件的原始属性与权限，所以使用-p
tar -zpcv -f /root/etc.tar.gz /etc
- 注意：压缩之后，信息第一行会出现一个移除/目录的提示，这个原因会在下面的-P选项时讲到
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第二步：查看tar文件的数据内容
- 备注：-v会将文件的属性/权限等详细信息显示出来。如果只是想单纯的查看文件名，只需要-t就行
tar -ztv -f /root/etc.tar.gz
压缩/打包时-P参数的有无的重要性
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①不使用-P参数压缩：从上面压缩事例我们可以看出，我们查看tar文件的数据内容时，文件的路径名前面根目录'/'被去除了。这是为什么哪？
- 我们在压缩时，如果不加参数-P，压缩后的文件名前面会去除掉根目录/，所以会移除根目录的提示
- 为什么要这么设计？主要是为了安全。如果这个压缩文件被解压后，假设在/tmp目录下解压，所以解压后，文件名就变为/tmp/etc/xxx。但是如果没有去掉根目录的话，解压后，就会被解压到原来的目录下，即/etc/xxx，那么这样解压之后就会覆盖原来目录下的内容，后果不堪设想
- ②使用-P参数压缩：保留绝对路径，亦即允许备份数据中含有根目录存在之意
- 例如将根目录的也备份下来，并查看文件的内容数据
tar -jpPcv -f /root/etc.and.root.tar.bz2 /etc
tar -jtf /root/etc.and.root.tar.bz2
- 可以看出，使用-P后，文件名包含了根目录。但是不建议使用此参数
打包/压缩时指定不打包某些目录，--exclude选项的使用
- 何时使用：假设我们打包一个目录，但是不想要其中的某些文件，就可以使用到--exclude这个选项
演示案例：
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第一步：此时我们的工作路径为/root，这个路径下有一个目录demo，我们想把/root这个目录打包，但是不想要所有以demo开头的文件/目录，命令格式可以如下书写
- 注意：--exclude=rootTar.tar.bz2是因为，我们自己生成的压缩文件在/root目录下，但是不想将我们自己生成的这个压缩文件也包含进去，所以使用这一句
tar -jcv -f rootTar.tar.bz2 --exclude=demo* --exclude=rootTar.tar.bz2 /root
- 第二步：打包完之后，查看一下压缩包里面的内容，发现，demo这个目录并没有打包进来
tar -jtv -f rootTar.tar.bz
打包/压缩比某个时刻还要新的文件，--newer，--newer-mtime选项的使用
- --newer="日期"：后面的时期包含mtime和ctime
- --newer-mtime="日期"：后面的日期仅是mtime
- 何时使用：我们只想打包/压缩一些比某些事件还要新的文件，一些旧文件不需要，此时就需要这个参数。比如我们每个月都需要对某一个目录的内容进行备份，这样有了这个选项，就可以选择指定的日期来进行备份，从而不用全部文件都要再备份一次
演示案例：
- 我们想把/etc下面比/etc/passwd文件还要新的文件进行打包压缩，放入到/root目录下
- 第一步：查看/etc目录下哪些文件比/etc/passwd文件还要新
find /etc -newer /etc/passwd
- 第二步：查看/etc/passwd的日期时间为多少
ll /etc/passwd
- 第三步：上图可看出，日期为2019/02/10。所以把比这个日期还要新的文件打包压缩
tar -jcv -f /root/newerPasswd.tar.bz2 --newer-mtime="2019/02/10" /etc/*
- 第四步：压缩完之后，可以看到最后显示没有被备份的，即not dumped的意思。此时用grep这个命令调出.tar.bz2压缩文件中结尾非/的文件名，就是我们想要的
tar -jtv -f /root/newerPasswd.tar.bz2 | grep -v '/$'
解压文件：普通解压、配合-C选项使用
- 不使用-C选项解压：普通解压缩
tar -jxv -f /root/etc.tar.bz2
- 解压后生成一个etc/目录
- 使用-C选项解压：将压缩文件解压到/tmp目录下
tar -jxv -f /root/etc.tar.bz2 -C /tmp
解压文件：仅提取出压缩文件中的指定文件
例如：我们压缩后的/etc目录中有一个shadow文件，我们只想从压缩文件中解压出这个文件，其他的不解压
- 解压：tar -jxv -f /root/etc.tar.bz2 待解开的文件
tar -jxv -f /root/etc.tar.bz2 etc/shadow
特殊文件备份：磁带的备份
- 概念：tar除了可以将数据打包成为文件之间，还能够将文件打包到某些特殊的设备中，比如说磁带(tape)。由于磁盘是一次性读取/写入的设备，因此我们不能够使用类似于cp等命令来复制
- 例如：我们将/home、/root、/etc备份到磁带(/dev/st0)中，命令格式如下
tar -cv -f /dev/st0 /home /root /etc特殊应用：利用管道命令与数据流
- 概念：在tar中，有一种特殊的方法，就是通过标准输入输出的数据流重定向（standard input/standard output），以及管道命令（pipe），将待处理的文件一边打包一边解压到目标目录
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案例：
- 此时我们的工作目录为/tmp，我们将/etc整个目录一边打包一边在/tmp中解开
- 工作目录必须为/tmp。第一个-：代表输出文件，|：代表管道命令。第二个-：输入文件
- 其实这个操作与：cp -r /etc /tmp相同
tar -cvf - /etc | tar -xvf - 
压缩解压后的SELinux问题
- 概念：如果有时，我们需要将备份的数据恢复到原本的系统中来使用，那么恢复之后，要注意系统的SELinux问题，尤其是系统文件(/etc等)。SELinux的权限问题可能让你的系统无法读写某些配置文件内容，导致影响到系统的正常使用
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案例：
- 我们某次使用tar命令备份了/etc的数据，然后尝试在另一台系统上面恢复。恢复没问题，问题在于恢复完毕之后，无法正常的登录系统，明明是在单人维护的模式下去操作系统，可就是无法登陆。
- 原因：大部分原因可能就是/etc/shadow这个密码文件的SELinux类型在还原时被更改了，所以导致登录程序无法顺利的读取它
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处理方法有以下几种：
- ①通过各种可行的恢复方式登录系统，然后修改/etc/selinux/config文件，将SELinux改成permissive模式，重新启动系统就正常了
- ②在第一次恢复系统后，不要立即重新启动，先使用restorecon -Rv /etc自动恢复一下SELinux的类型即可
- ③通过各种可行的方式登录系统，建立/.autorelabel文件，重新启动后系统会自动修复SELinux的类型，并且又会再次重新启动之后就正常了
- 推荐使用第②中方法。如果系统已经重新启动了，那么就使用第③中方式解决
系统重要文件的备份案例
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概念：我们的系统中有许多的重要目录需要备份使用
- /etc/（配置文件）
- /home/（用户的家目录）
- /var/spool/mail/（系统中所有账号的邮箱）
- /var/spool/cron/（所有账号的定时任务配置文件）
- /root（系统管理员的家目录）
- 另外：/home/loop*不需要备份。并且/root下面的压缩文件也不需要备份
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案例：
- 我们在根目录下建立一个/backups目录，将上面那些重要目录与不需要的目录打包压缩后备份到/backups目录中
- 备份文件名的格式最好带上日期，例如：back-system-日期
tar -jcv -f /backups/backuo-system-20190213.tar.bz2 --exclude=/root/*.bz2
--exclude=/root/*.gz --exclude=/home/loop* /etc /home /var/spool/mail /var/spool/cron /root
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