O que são algoritmos de compactação de dados?

Um algoritmo de compactação de dados codifica informações para reduzir a quantidade de armazenamento necessário para salvar os dados e decodifica-os quando os usuários os solicitam. Embora cada algoritmo funcione usando sua própria estratégia, as empresas usam a compactação de dados para economizar dinheiro em espaço de armazenamento. A compactação também é comum com transferências de dados para desempenho e economia de custos na largura de banda.

O que são algoritmos de compactação de dados?

Algoritmos de compactação de dados pegam um arquivo e o codificam em um estado compactado. Por exemplo, você pode compactar um arquivo gigabyte em alguns megabytes. Os algoritmos usam um codec para regravar a forma como um arquivo é armazenado e um decodificador remonta o arquivo em seu estado original.

Cada codec deve compactar um arquivo de forma a evitar a perda de dados. Bons algoritmos de compactação de dados têm recursos “sem perda” de dados. A compactação que leva à corrupção de dados decodificados ou a uma perda completa de informações afeta a integridade dos dados. O algoritmo que você usa deve ser testado e verificado antes de usá-lo em aplicativos essenciais para os negócios.

Tipos de algoritmos de compactação de dados

Há vários algoritmos e aplicativos de compactação diferentes, alguns mais populares do que outros. Por exemplo, o GZIP é comum com usuários do Linux e funciona com o algoritmo de compactação DEFLATE. O WinZip, popular há muitos anos, incorpora compactação ZIP usando um algoritmo baseado em dicionário. 

O GZIP e o ZIP se concentram em documentos de texto padrão. Alguns algoritmos de compactação têm como alvo arquivos de som, imagens ou vídeo. O algoritmo de compactação JPEG é comumente usado para imagens para reduzir a quantidade de espaço de armazenamento necessário para imagens. A compactação de MP3 funciona bem com arquivos de áudio. MPEG e WMV são algoritmos de compactação comumente usados para arquivos de vídeo.

Como funcionam os algoritmos de compactação de dados

A compactação de dados funciona pegando bits originais e armazenando-os, o que é chamado de codificação, com um número menor de bits. Os bits armazenados têm um padrão que permite aos algoritmos de compactação reconstruir o arquivo, chamado decodificação. Os arquivos de codificação e decodificação devem ser rápidos, ou o algoritmo de compactação é inútil em um ambiente de alto desempenho.

Os dados codificados permanecem em um dispositivo de armazenamento até serem recuperados. Quando um usuário recupera um arquivo, um decodificador remonta o arquivo em seu estado original e o carrega na memória. Quando um usuário altera o arquivo, o codificador comprime os dados novamente e os armazena em seu estado recém-codificado. Por exemplo, um arquivo de 100MB pode ser codificado para 50MB, de modo que a taxa de compactação é de 50%.

Benefícios de usar algoritmos de compressão de dados

Reduzir o tamanho de um arquivo acelera as transferências de dados e reduz o custo do armazenamento ao reduzir os requisitos de armazenamento. Para empresas que pagam por largura de banda limitada, compactar arquivos de dados antes de enviá-los a um destinatário reduz os custos de provedor de serviços de Internet (ISP, Internet Service Provider). Compactar arquivos antes de armazená-los também reduz a quantidade de espaço em disco necessário para armazenamento, o que ajuda a reduzir os custos de armazenamento.

Se você trabalha com um provedor de nuvem ou armazena arquivos no local, a compactação de dados economiza nos custos de infraestrutura. Quando você tem terabytes de dados e arquivos desses dados, os custos de armazenamento podem ficar caros. A compactação de arquivos libera uma grande porcentagem desse espaço de armazenamento.

Aplicativos de algoritmos de compactação de dados

A compactação de dados é frequentemente usada com arquivos grandes, portanto, os aplicativos que trabalham com áudio ou vídeo frequentemente usam pelo menos um algoritmo de compactação de dados. Empresas sob regulamentos rigorosos de conformidade com requisitos de retenção de dados podem precisar manter arquivos antigos. Comprimir esses arquivos economiza espaço de armazenamento, o que ajuda a reduzir os custos de infraestrutura.

A transmissão de mídia requer grandes permissões de largura de banda, mas os algoritmos de compactação reduzem o tamanho de um arquivo antes de enviá-lo a um destinatário. A largura de banda que você tem pode armazenar quantidades maiores de dados de arquivo para que os usuários recebam seus arquivos mais rapidamente. O arquivo pode ser descompactado quando chegar ao destinatário.

Conclusão

Se você tiver muitos arquivos que precisa arquivar, transferir ou armazenar por longos períodos de tempo, a compactação de dados pode ajudar a economizar em custos de armazenamento e largura de banda. Você pode escolher o algoritmo de compactação adequado ao aplicativo, mas muitos aplicativos vêm com sua própria compactação integrada. Compactar arquivos para armazenamento corporativo pode reduzir grandes quantidades de espaço em disco e seus custos atuais de infraestrutura.

Para ajudar com seus requisitos de armazenamento, o Pure Storage® Purity e o FlashArray (Arfacterly) podem trabalhar com seu algoritmo de compactação e estratégia de negócios preferidos.