MultiPar是一款文件校驗塊計算工具,通過軟件可幫助用戶對文件進行校驗計算,避免在大文件進行傳輸或者備份時出現數據損壞或者丟失的情況,通過校驗文件可幫助用戶對文件進行修復,避免用戶需要耗費時間重新進行備份或傳輸的情況發生。
軟件說明
MultiPar 可以為文件/文件夾創建校驗塊,在原文件損壞時,只要損壞占比小于創建時的冗余度,就可以完全恢復源文件。
背景原理
在網絡上下載資源時,驗證文件的校驗和(checksum)是一個好習慣,不僅能避免從惡意來源下載到假冒的文件,也可以及早發現文件在傳輸過程中出現的錯誤。但校驗和不一致只能告訴我們文件的完整性被破壞了,除了重新下載一次,似乎也沒有什么其他選項(盡管有時不一致的可能只是幾個 bit)。
WinRAR 中的“恢復記錄”功能,為這個煩人的問題提出了一種簡單的解決方案。只需要把文件打包成 RAR,勾上“啟用恢復記錄”,再設定下冗余度參數,得到的文件就會自帶校驗數據。即使傳輸過程中出了錯,也可以用校驗數據恢復。
“恢復記錄”實際上是基于 Reed–Solomon 碼實現的。通過這種編碼方式,可以將原始數據分成 N 塊,再計算 M 個校驗塊。發生文件損壞時,只要損壞塊數小于校驗塊數量,就可以將原數據恢復。敏銳的讀者會問,如果校驗塊損壞了呢?但不用擔心,損壞的校驗塊也可以用原始數據的完好部分和其他完好的校驗塊重建。(注:這里對算法細節有較大簡化)
可以想到,除了快速重建損壞的下載文件,校驗塊在許多其他場景下也有用途。日常生活中的一個常見備份策略是將文件復制多份,但即使是本地的文件傳輸也有可能出現比特翻轉,導致副本和源文件不一致。對于如音頻、視頻這類文件來說可能還好,最多影響一兩幀的播放,但其他對文件完整性要求極高的情況下(例如游戲存檔),這個問題可能尤為致命。而如果先創建校驗塊,再同時復制原文件和校驗塊,就能極大減少因復制過程中出錯導致副本不可用的可能性。
RAR 是個閉源格式,而開源世界中也早有開發者基于 Reed–Solomon 碼實現了具有相同功能的開源存檔格式: Parchive。本次介紹的 MultiPar 就是Windows 平臺的一個 Parchive 創建工具。
相關介紹
適用:
備份、下載場景
幅度較小的文件破壞
不適用:
大規模文件修改(例如視頻重編碼)
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