압축 알고리즘 살펴보기
- 제목: "압축 알고리즘 알아보기"
- 필자는 Kafka Broker를 구현하는 프로젝트를 진행하면서 Kafka의 기록 배치를 압축하는 과정에서 다양한 압축 알고리즘을 탐구하게 됨.
- Kafka는 현재 GZIP, Snappy, LZ4, ZSTD 네 가지 압축 방식을 지원함.
- 데이터 압축은 저장 공간과 전송 시간을 줄여 비용 절감과 성능 향상에 도움을 줌.
- 압축 기법
- Run-Length Encoding (RLE): 연속된 동일 요소를 단일 요소 및 개수로 대체
- Lempel-Ziv (LZ): 이전 시퀀스에 대한 참조를 사용하는 방식
- Huffman Coding: 자주 발생하는 심볼에 짧은 코드를 할당하는 가변 길이 인코딩 알고리즘
- GZIP
- GZIP은 헤더, 푸터, 압축된 데이터 블록으로 구성된 파일 형식으로, DEFLATE 알고리즘을 사용.
- DEFLATE 알고리즘은 LZ77과 Huffman 인코딩을 결합한 방식.
- GZIP은 ZIP, DOCX, PNG와 같은 파일 형식에서도 사용됨.
- DEFLATE 알고리즘
- Type 0: 비압축
- Type 1: 고정 Huffman 코드를 사용
- Type 2: 동적 Huffman 코드를 사용하여 각 블록의 심볼 빈도를 기반으로 최적화
- Snappy
- Snappy는 속도에 중점을 두며, 압축 속도는 약 250 MB/sec 이상, 압축 해제 속도는 약 500 MB/sec 이상.
- Snappy는 LZ 알고리즘 계열에 속하며, "Zippy"라는 이름으로도 불렸음.
- LZ4
- LZ4는 Snappy와 유사하지만 더 빠른 압축 및 압축 해제 속도를 제공하며, 압축 비율도 비슷함.
- 고속 압축을 위해 해시 테이블을 사용하여 백참조를 찾음.
- 요약
- 다양한 압축 알고리즘이 존재하며, 각각의 장단점이 있음.
- GZIP은 일반적인 압축 형식으로 널리 사용되며, DEFLATE 알고리즘을 기반으로 함.
- Snappy와 LZ4는 빠른 압축 및 압축 해제 속도를 제공함.
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