中文搜索引擎技術(shù)揭密：網(wǎng)絡(luò)蜘蛛

中文搜索引擎技術(shù)揭密：網(wǎng)絡(luò)蜘蛛

網(wǎng)絡(luò)蜘蛛基本原理

網(wǎng)絡(luò)蜘蛛即WebSpider，是一個(gè)很形象的名字。把互聯(lián)網(wǎng)比喻成一個(gè)蜘蛛網(wǎng)，那么Spider就是在網(wǎng)上爬來爬去的蜘蛛。網(wǎng)絡(luò)蜘蛛是通過網(wǎng)頁的鏈接地址來尋找網(wǎng)頁，從網(wǎng)站某一個(gè)頁面（通常是首頁）開始，讀取網(wǎng)頁的內(nèi)容，找到在網(wǎng)頁中的其它鏈接地址，然后通過這些鏈接地址尋找下一個(gè)網(wǎng)頁，這樣一直循環(huán)下去，直到把這個(gè)網(wǎng)站所有的網(wǎng)頁都抓取完為止。如果把整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)當(dāng)成一個(gè)網(wǎng)站，那么網(wǎng)絡(luò)蜘蛛就可以用這個(gè)原理把互聯(lián)網(wǎng)上所有的網(wǎng)頁都抓取下來。

對(duì)于搜索引擎來說，要抓取互聯(lián)網(wǎng)上所有的網(wǎng)頁幾乎是不可能的，從目前公布的數(shù)據(jù)來看，容量最大的搜索引擎也不過是抓取了整個(gè)網(wǎng)頁數(shù)量的百分之四十左右。這其中的原因一方面是抓取技術(shù)的瓶頸，無法遍歷所有的網(wǎng)頁，有許多網(wǎng)頁無法從其它網(wǎng)頁的鏈接中找到；另一個(gè)原因是存儲(chǔ)技術(shù)和處理技術(shù)的問題，如果按照每個(gè)頁面的平均大小為20K計(jì)算（包含圖片），100億網(wǎng)頁的容量是100×2000G字節(jié)，即使能夠存儲(chǔ)，下載也存在問題（按照一臺(tái)機(jī)器每秒下載20K計(jì)算，需要340臺(tái)機(jī)器不停的下載一年時(shí)間，才能把所有網(wǎng)頁下載完畢）。同時(shí)，由于數(shù)據(jù)量太大，在提供搜索時(shí)也會(huì)有效率方面的影響。因此，許多搜索引擎的網(wǎng)絡(luò)蜘蛛只是抓取那些重要的網(wǎng)頁，而在抓取的時(shí)候評(píng)價(jià)重要性主要的依據(jù)是某個(gè)網(wǎng)頁的鏈接深度。

在抓取網(wǎng)頁的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)蜘蛛一般有兩種策略：廣度優(yōu)先和深度優(yōu)先。

廣度優(yōu)先是指網(wǎng)絡(luò)蜘蛛會(huì)先抓取起始網(wǎng)頁中鏈接的所有網(wǎng)頁，然后再選擇其中的一個(gè)鏈接網(wǎng)頁，繼續(xù)抓取在此網(wǎng)頁中鏈接的所有網(wǎng)頁。這是最常用的方式，因?yàn)檫@個(gè)方法可以讓網(wǎng)絡(luò)蜘蛛并行處理，提高其抓取速度。深度優(yōu)先是指網(wǎng)絡(luò)蜘蛛會(huì)從起始頁開始，一個(gè)鏈接一個(gè)鏈接跟蹤下去，處理完這條線路之后再轉(zhuǎn)入下一個(gè)起始頁，繼續(xù)跟蹤鏈接。這個(gè)方法有個(gè)優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)蜘蛛在設(shè)計(jì)的時(shí)候比較容易。兩種策略的區(qū)別，下圖的說明會(huì)更加明確。

由于不可能抓取所有的網(wǎng)頁，有些網(wǎng)絡(luò)蜘蛛對(duì)一些不太重要的網(wǎng)站，設(shè)置了訪問的層數(shù)。例如，在上圖中，A為起始網(wǎng)頁，屬于0層，B、C、D、E、F屬于第1層，G、H屬于第2層，I屬于第3層。如果網(wǎng)絡(luò)蜘蛛設(shè)置的訪問層數(shù)為2的話，網(wǎng)頁I是不會(huì)被訪問到的。這也讓有些網(wǎng)站上一部分網(wǎng)頁能夠在搜索引擎上搜索到，另外一部分不能被搜索到。對(duì)于網(wǎng)站設(shè)計(jì)者來說，扁平化的網(wǎng)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有助于搜索引擎抓取其更多的網(wǎng)頁。

網(wǎng)絡(luò)蜘蛛在訪問網(wǎng)站網(wǎng)頁的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到加密數(shù)據(jù)和網(wǎng)頁權(quán)限的問題，有些網(wǎng)頁是需要會(huì)員權(quán)限才能訪問。當(dāng)然，網(wǎng)站的所有者可以通過協(xié)議讓網(wǎng)絡(luò)蜘蛛不去抓?。ㄏ滦」?jié)會(huì)介紹），但對(duì)于一些出售報(bào)告的網(wǎng)站，他們希望搜索引擎能搜索到他們的報(bào)告，但又不能完全**的讓搜索者查看，這樣就需要給網(wǎng)絡(luò)蜘蛛提供相應(yīng)的用戶名和密碼。網(wǎng)絡(luò)蜘蛛可以通過所給的權(quán)限對(duì)這些網(wǎng)頁進(jìn)行網(wǎng)頁抓取，從而提供搜索。而當(dāng)搜索者點(diǎn)擊查看該網(wǎng)頁的時(shí)候，同樣需要搜索者提供相應(yīng)的權(quán)限驗(yàn)證。網(wǎng)站與網(wǎng)絡(luò)蜘蛛

網(wǎng)絡(luò)蜘蛛需要抓取網(wǎng)頁，不同于一般的訪問，如果控制不好，則會(huì)引起網(wǎng)站服務(wù)器負(fù)擔(dān)過重。今年4月，淘寶）就因?yàn)檠呕⑺阉饕娴木W(wǎng)絡(luò)蜘蛛抓取其數(shù)據(jù)引起淘寶網(wǎng)服務(wù)器的不穩(wěn)定。網(wǎng)站是否就無法和網(wǎng)絡(luò)蜘蛛交流呢？其實(shí)不然，有多種方法可以讓網(wǎng)站和網(wǎng)絡(luò)蜘蛛進(jìn)行交流。一方面讓網(wǎng)站管理員了解網(wǎng)絡(luò)蜘蛛都來自哪兒，做了些什么，另一方面也告訴網(wǎng)絡(luò)蜘蛛哪些網(wǎng)頁不應(yīng)該抓取，哪些網(wǎng)頁應(yīng)該更新。

每個(gè)網(wǎng)絡(luò)蜘蛛都有自己的名字，在抓取網(wǎng)頁的時(shí)候，都會(huì)向網(wǎng)站標(biāo)明自己的身份。網(wǎng)絡(luò)蜘蛛在抓取網(wǎng)頁的時(shí)候會(huì)發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求，這個(gè)請(qǐng)求中就有一個(gè)字段為User－agent，用于標(biāo)識(shí)此網(wǎng)絡(luò)蜘蛛的身份。例如Google網(wǎng)絡(luò)蜘蛛的標(biāo)識(shí)為GoogleBot，Baidu網(wǎng)絡(luò)蜘蛛的標(biāo)識(shí)為BaiDuSpider，Yahoo網(wǎng)絡(luò)蜘蛛的標(biāo)識(shí)為InktomiSlurp。如果在網(wǎng)站上有訪問日志記錄，網(wǎng)站管理員就能知道，哪些搜索引擎的網(wǎng)絡(luò)蜘蛛過來過，什么時(shí)候過來的，以及讀了多少數(shù)據(jù)等等。如果網(wǎng)站管理員發(fā)現(xiàn)某個(gè)蜘蛛有問題，就通過其標(biāo)識(shí)來和其所有者聯(lián)系。下面是博客中）2004年5月15日的搜索引擎訪問日志：

網(wǎng)絡(luò)蜘蛛進(jìn)入一個(gè)網(wǎng)站，一般會(huì)訪問一個(gè)特殊的文本文件Robots.txt，這個(gè)文件一般放在網(wǎng)站服務(wù)器的根目錄下，/robots.txt。網(wǎng)站管理員可以通過robots.txt來定義哪些目錄網(wǎng)絡(luò)蜘蛛不能訪問，或者哪些目錄對(duì)于某些特定的網(wǎng)絡(luò)蜘蛛不能訪問。例如有些網(wǎng)站的可執(zhí)行文件目錄和臨時(shí)文件目錄不希望被搜索引擎搜索到，那么網(wǎng)站管理員就可以把這些目錄定義為拒絕訪問目錄。Robots.txt語法很簡單，例如如果對(duì)目錄沒有任何限制，可以用以下兩行來描述：

User-agent:*

Disallow:

當(dāng)然，Robots.txt只是一個(gè)協(xié)議，如果網(wǎng)絡(luò)蜘蛛的設(shè)計(jì)者不遵循這個(gè)協(xié)議，網(wǎng)站管理員也無法阻止網(wǎng)絡(luò)蜘蛛對(duì)于某些頁面的訪問，但一般的網(wǎng)絡(luò)蜘蛛都會(huì)遵循這些協(xié)議，而且網(wǎng)站管理員還可以通過其它方式來拒絕網(wǎng)絡(luò)蜘蛛對(duì)某些網(wǎng)頁的抓取。

網(wǎng)絡(luò)蜘蛛在下載網(wǎng)頁的時(shí)候，會(huì)去識(shí)