Facebook опубликовал первый стабильный релиз библиотеки и инструментария для работы с новым эффективным алгоритмом сжатия данных Zstandard, готовый для промышленного внедрения. Алгоритм подходит для организации сжатия в режиме реального времени и может рассматриваться как оптимальный компромисс, между быстрым но неэффективым lz4 и медленным но хорошо сжимающим xz. Zstandard, по сравнению с zlib/Deflate, демонстрирует в 3-5 раз более высокую скорость сжатия и в два раза более быструю распаковку, при уровне сжатия выше на 10-15%. Код написан на языке Си и распространяется под лицензией BSD. Алгоритм разработан Яном Колле (Yann Collet), автором эталонной реализации алгоритма LZ4, который ныне работает в Facebook.

В Zstandard задействован метод кодирования конечного состояния энтропии (Finite State Entropy), в котором для кодирования энтропии применяется теория асимметричных численных систем (Asymmetric Numeral Systems). Эффективность и скорость сжатия в Zstandard очень близка к предложенному Google алгоритму brotli, но Zstandard почти в три раза быстрее при распаковке. По скорости сжатия и распаковки Zstandard заметно отстаёт от Snappy (330 и 940 MB/s против 480 и 1600 MB/s), но опережает его по уровню сжатия почти на 30%.

Особенностью Zstandard является возможность тренировки для повышения эффективности сжатия мелких наборов данных. Алгоритм можно оптимизировать для определённого типа данных, сформировав словарь на основе предварительно предоставленных примеров. Словарь загружается до сжатия или распаковки и позволяет существенно повысить степень сжатия для типовых данных. Например, использование словаря, размером 64 Кб позволяет увеличить уровень сжатия с 2.8 до 6.9 при упаковке данных о 1000 пользователях GitHub (846 Кб со словарём сжимается в 122 Кб, а без в 300 Кб).

В отличие от zlib в Zstandard также предоставлены гибкие средства для использования доступных аппаратных возможностей - поддерживается распараллеливание операций на многоядерных CPU. Под окно сжатия можно выделить как несколько килобайт, так и несколько мегабайт памяти (в zlib используется 32 Кб), в зависимости от имеющихся ресурсов. Кроме того, Zstandard предоставляет более широкий диапазон для варьирования параметрами упаковки - на выбор предоставляется 22 уровня сжатия (1 - важна скорость, 22 - важен размер), позволяющих увеличить степень сжатия за счёт снижения скорости или, наоборот, повысить скорость ценой эффективности сжатия. В будущем число уровней сжатия планируется увеличить, также будут предоставлены типовые словари для увеличения эффективности сжатия JSON, HTML и типовых сетевых протоколов.

Источник: http://www.opennet.ru/opennews/art.shtml?num=45058