ضغط البيانات والنسخ الاحتياطي المتعدد

ماذا تعرض

يقلّص الضغط الملفات بإزالة التكرار. تعيد طرق الضغط بلا فقد (ZIP، PNG، FLAC) بناء البايتات الأصلية تمامًا، فتناسب النصوص والبيانات؛ أما طرق الضغط مع فقد (JPEG، MP3، H.264) فتتخلص أيضًا من تفاصيل لا يكاد الناس يلاحظونها، فتصغر الصور والصوت والفيديو كثيرًا لكن لا يمكن استرجاعها كاملة أبدًا. ويعامل نموذج النسخ الاحتياطي كل نسخة على أنها تتعطل باستقلال بمعدل أعطال سنوي p، فيكون احتمال فقد كل النسخ هو p مرفوعًا إلى أس عدد النسخ. ويساوي زمن الاستعادة حجم البيانات مقسومًا على سرعة القراءة للوسيط، ولهذا تكون النسخة السحابية آمنة لكنها بطيئة.

طريقة الاستخدام

اختر «نوع البيانات» وبدّل «طريقة الضغط» بين خياراتها الثلاثة، وقارن الحجم بعد الضغط والتفاصيل المفقودة. جرّب الضغط مع فقد على النص لترى التحذير. ثم اضبط «عدد النسخ الاحتياطية» و«وسيط النسخ الاحتياطي»، واضغط «نسخ احتياطي»، ثم اضغط «أتلف قرصًا» مرة أو أكثر، واختم بـ«استعادة». واطلب من الطلاب تسجيل احتمال الفقد وزمن الاستعادة لنسخة واحدة حتى أربع نسخ على SSD وHDD والسحابة.

المعاملات القابلة للتغيير

• نوع البيانات نص، جدول بيانات, صورة, صوت, فيديو
• طريقة الضغط بلا ضغط, ضغط بلا فقد, ضغط مع فقد
• الحجم الأصلي 10–100000 MB
• عدد النسخ الاحتياطية 1–4 نسخ
• وسيط النسخ الاحتياطي SSD خارجي – 500 MB/s, قرص صلب – 120 MB/s, السحابة عبر اتصال 50 Mbps

أسئلة للاستكشاف

1. لماذا يجب ألا يُضغط النص أبدًا بطريقة ضغط مع فقد؟
2. على قرص صلب، كم مرة يقل احتمال الفقد الكامل للبيانات بنسختين مقارنة بنسخة واحدة؟
3. كم يستغرق تقريبًا استعادة 4000 MB من قرص صلب، ومن السحابة؟