【Linux】アーカイブと圧縮: tar, gzip, bzip2の使い方（初心者向け）

Linux では、ソフトウェアをダウンロードしたり、スクリプトや大きなファイルを送受信したりするときに、複数のファイルを1つにまとめたり、サイズを小さくしたりすると扱いやすくなります。Windows の ZIP ファイルに近いことを、Linux では tar、gzip、bzip2 といったコマンドで行います。

この記事では、アーカイブ（まとめる）と圧縮（小さくする）の違いを押さえたうえで、3つのテキストファイルを使って、実際のファイルサイズを見ながら各コマンドの使い方を確認します。

アーカイブと圧縮について

アーカイブとは

アーカイブは、複数のファイルやディレクトリを1つのファイルにまとめることです。データの移動やバックアップに便利です。Linux では tar コマンドが広く使われています。tar は tape archive の略で、もともとシステムのデータをテープに保存するために使われていたことが名前の由来です。tar を使うと、複数のファイルを1つのアーカイブファイルにまとめることも、アーカイブを展開して元のファイルに戻すこともできます。

圧縮とは

圧縮は、ファイルのサイズを小さくすることです。ディスクの容量を節約でき、ネットワークで送るときの転送時間も短くなります。Linux では、gzip（GNU zip）や bzip2 といった圧縮ツールがよく使われます。

アーカイブと圧縮の違い

アーカイブはファイルを1つにまとめるだけで、サイズは小さくなりません。tar は、ファイルごとの管理情報も一緒に書き込むため、まとめた後のほうが大きくなることもあります。一方、圧縮はファイルサイズを小さくすることが目的です。

実際には、この2つを組み合わせて使うことが多くあります。複数のファイルを tar で1つにまとめてから圧縮すると、データの管理と転送がしやすくなります。

アーカイブの基本（tar）

まず3つのテストファイルを作り、tar でアーカイブにまとめます。この時点では、データの圧縮は行いません。アーカイブを作った後のファイルサイズも確認します。

テストファイルを作成する

3つのテキストファイルを作成します。

作業ディレクトリ

$ echo "これはテストファイル1です" > file1.txt
$ echo "これはテストファイル2です" > file2.txt
$ echo "これはテストファイル3です" > file3.txt

各ファイルのバイト数を ls コマンドで確認します。

$ ls -l file1.txt file2.txt file3.txt

hirotano@hirotano:~$ ls -l file1.txt file2.txt file3.txt1-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file1.txt-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file2.txt-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file3.txt

tar でアーカイブにまとめる

これらのファイルを、tar コマンドで1つのアーカイブにまとめます。

$ tar -cvf test_archive.tar file1.txt file2.txt file3.txt

使っているオプション -cvf の意味は次のとおりです。

1hirotano@hirotano:~$ tar -cvf test_archive.tar file1.txt file2.txt file3.txt2file1.txtfile2.txtfile3.txt

作成後、ls コマンドでアーカイブファイルのサイズを確認します。

$ ls -l test_archive.tar

hirotano@hirotano:~$ ls -l test_archive.tar1-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 10240 Oct 21 13:53 test_archive.tar

元のファイルの合計が 114 バイトだったのに対し、アーカイブは 10240 バイトになりました。ファイルが小さい場合は、tar が付け加える分の割合が大きくなります。

アーカイブを展開する

作成したアーカイブを展開するには、次のように tar コマンドを使います。

$ tar -xvf test_archive.tar

1hirotano@hirotano:~$ tar -xvf test_archive.tar2file1.txtfile2.txtfile3.txt

展開先のディレクトリを指定することもできます。先に、展開先のディレクトリを作成します。

$ mkdir extract_here

-C オプションで展開先を指定して、アーカイブを展開します。この例では、extract_here ディレクトリに展開されます。

$ tar -xvf test_archive.tar -C extract_here

1hirotano@hirotano:~$ tar -xvf test_archive.tar -C extract_here2file1.txtfile2.txtfile3.txt

展開先ディレクトリの内容を確認します。

$ ls extract_here/

hirotano@hirotano:~$ ls extract_here/1file1.txt  file2.txt  file3.txt

圧縮の基本（gzip、bzip2）

Linux では、gzip と bzip2 という2つの圧縮ツールがよく使われます。どちらも、指定したファイルを圧縮して新しいファイルを作り、元のファイルは削除します。ここでは、先ほど作った test_archive.tar を圧縮して、サイズを比べます。

gzip コマンド

gzip（GNU zip）は、ファイルを圧縮して、拡張子 .gz のファイルを作るツールです。

gzip で圧縮する

圧縮の前に、test_archive.tar のサイズを確認します。10240 バイトです。

$ ls -l test_archive.tar

hirotano@hirotano:~$ ls -l test_archive.tar1-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 10240 Oct 21 15:08 test_archive.tar

gzip コマンドで圧縮します。

$ gzip test_archive.tar

実行すると、test_archive.tar が圧縮されて test_archive.tar.gz になり、元の test_archive.tar は削除されます。圧縮後のサイズを ls で確認すると、10240 バイトから 227 バイトになっています。

hirotano@hirotano:~$ gzip test_archive.tarhirotano@hirotano:~$ ls -l test_archive.tar.gz1-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 227 Oct 21 15:08 test_archive.tar.gz

-l オプションを使うと、圧縮の状況を確認できます。

$ gzip -l test_archive.tar.gz

hirotano@hirotano:~$ gzip -l test_archive.tar.gz         compressed        uncompressed  ratio uncompressed_name1                227               10240  98.1% test_archive.tar

gzip の圧縮を解除する

圧縮したファイルを元に戻すには、gunzip コマンドか gzip -d コマンドを使います。test_archive.tar.gz を解除します。

$ gunzip test_archive.tar.gz

もしくは、次のコマンドでも同じです。

$ gzip -d test_archive.tar.gz

圧縮を解除すると、.gz のファイルが削除され、元の test_archive.tar が戻ります。

hirotano@hirotano:~$ ls -l test*1-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano   227 Oct 21 15:08 test_archive.tar.gz2hirotano@hirotano:~$ gunzip test_archive.tar.gzhirotano@hirotano:~$ ls -l test*3-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 10240 Oct 21 15:08 test_archive.tar

bzip2 コマンド

bzip2 は、ファイルを圧縮して、拡張子 .bz2 のファイルを作るツールです。一般に gzip よりも圧縮率が高い一方で、時間がかかることがあります。

bzip2 で圧縮する

gunzip で戻した test_archive.tar を圧縮します。圧縮前のサイズは、先ほどと同じ 10240 バイトです。

$ bzip2 test_archive.tar

実行すると、test_archive.tar が圧縮されて test_archive.tar.bz2 になり、元の test_archive.tar は削除されます。圧縮後のサイズを ls で確認すると、10240 バイトから 230 バイトになっています。

hirotano@hirotano:~$ bzip2 test_archive.tarhirotano@hirotano:~$ ls -l test_archive.tar.bz21-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 230 Oct 21 15:08 test_archive.tar.bz2

圧縮率を確認したいときは、-v オプションを付けて実行します。

$ bzip2 -v test_archive.tar

hirotano@hirotano:~$ bzip2 -v test_archive.tar1  test_archive.tar: 44.522:1,  0.180 bits/byte, 97.75% saved, 10240 in, 230 out.

圧縮率は 97.75% と表示されました。

bzip2 の圧縮を解除する

圧縮したファイルを元に戻すには、bunzip2 コマンドか bzip2 -d コマンドを使います。test_archive.tar.bz2 を解除します。

$ bunzip2 test_archive.tar.bz2

もしくは、次のコマンドでも同じです。

$ bzip2 -d test_archive.tar.bz2

圧縮を解除すると、.bz2 のファイルが削除され、元の test_archive.tar が戻ります。

hirotano@hirotano:~$ ls -l test*1-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano   230 Oct 21 15:08 test_archive.tar.bz22hirotano@hirotano:~$ bunzip2 test_archive.tar.bz2hirotano@hirotano:~$ ls -l test*3-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 10240 Oct 21 15:08 test_archive.tar

アーカイブと圧縮の組み合わせ

ここまでのように、ファイルを1つのアーカイブにまとめてから圧縮することはよくあります。tar のオプションを使うと、アーカイブの作成と圧縮を1回のコマンドで行えます。

gzip を使う場合

file1.txt、file2.txt、file3.txt を、test_archive.tar.gz という名前でアーカイブして圧縮します。tar の -z オプションを付けると、アーカイブを gzip で圧縮します。

$ tar -cvzf test_archive.tar.gz file1.txt file2.txt file3.txt

hirotano@hirotano:~$ ls -l file*-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file1.txt-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file2.txt-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file3.txt1hirotano@hirotano:~$ tar -cvzf test_archive.tar.gz file1.txt file2.txt file3.txtfile1.txtfile2.txtfile3.txthirotano@hirotano:~$ ls -l test*2-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 210 Oct 21 16:39 test_archive.tar.gzhirotano@hirotano:~$ ls -l file*-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file1.txt-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file2.txt-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file3.txt

bzip2 を使う場合

同じ3つのファイルを、test_archive.tar.bz2 という名前でアーカイブして圧縮します。tar の -j オプションを付けると、アーカイブを bzip2 で圧縮します。

$ tar -cvjf test_archive.tar.bz2 file1.txt file2.txt file3.txt

hirotano@hirotano:~$ ls -l file*-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file1.txt-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file2.txt-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file3.txt1hirotano@hirotano:~$ tar -cvjf test_archive.tar.bz2 file1.txt file2.txt file3.txtfile1.txtfile2.txtfile3.txthirotano@hirotano:~$ ls -l test*2-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 230 Oct 21 16:51 test_archive.tar.bz2hirotano@hirotano:~$ ls -l file*-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file1.txt-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file2.txt-rw-rw-r-- 1 hirotano hirotano 38 Oct 21 13:30 file3.txt

その他のオプション

アーカイブの内容を一覧表示する

tar の -t オプションで、アーカイブの内容を表示できます。展開する前に中身を知りたいときや、特定のファイルが入っているかを確認したいときに便利です。

$ tar -tf test_archive.tar

1hirotano@hirotano:~$ tar -tf test_archive.tar2file1.txtfile2.txtfile3.txt

アーカイブにファイルを追加する

tar の -r オプションで、既存のアーカイブに新しいファイルを追加できます。ここでは、file1.txt から file3.txt が入った test_archive.tar に、新しく作る file4.txt を追加して、-t で中身を確認します。

新しいファイルを作成します。

$ echo "This is the content of file4.txt" > file4.txt

既存のアーカイブに追加します。

$ tar -rvf test_archive.tar file4.txt

アーカイブの内容を一覧表示します。

$ tar -tf test_archive.tar

hirotano@hirotano:~$ echo "This is the content of file4.txt" > file4.txt1hirotano@hirotano:~$ tar -rvf test_archive.tar file4.txtfile4.txthirotano@hirotano:~$ tar -tf test_archive.tarfile1.txtfile2.txtfile3.txt2file4.txt

圧縮レベルを指定する

gzip と bzip2 では、-1 から -9 までの数字で、圧縮の設定を変えられます。次のように、オプションを付けて実行します。

$ gzip -9 test_archive.tar

gzip の既定は -6 で、圧縮率を高めに、速度を犠牲にする設定です。bzip2 の -1 から -9 は、圧縮の速さを切り替えるものではなく、一度に処理するブロックのサイズ（100k から 900k）を選ぶものです。bzip2 の --fast も、処理が大きく速くなるわけではありません。特別な理由がなければ、既定のままで問題ありません。

まとめ

tar はファイルを1つにまとめるコマンド、gzip と bzip2 はファイルを小さくするコマンドです。tar の -z や -j を使えば、まとめる処理と小さくする処理を1回で行えます。今回の検証で、3つのテキストファイルがどのサイズになったかを、次の表にまとめます。

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