西安网站优化业内人士谈搜索引擎蜘蛛的工作原理

西安网站优化行业在近几年也火热了起来,众多网站优化公司都围绕搜索引擎的蜘蛛展开研究和实验,谷歌在中国撤退后,百度蜘蛛成为众多网站优化行业的焦点,虽然如今也有搜搜、搜狗、必应等多个在中国热起来的搜索引擎,但相比之下百度的老大地位稳如泰山,百度蜘蛛的被关注度遥遥领先于其他搜索引擎的“蜘蛛”。今天在这里西安网站优化业内人士来和大家谈谈搜索引擎蜘蛛的工作原理。

西安网站优化业内人士谈搜索引擎蜘蛛的工作原理

1、聚焦爬虫工作原理及关键技术概述

搜索引擎蜘蛛是一个自动提取网页的程序,它为搜索引擎从Internet网上下载网页,是搜索引擎的重要组成。传统爬虫从一个或若干初始网页的URL开始,获得初始网页上的URL,在抓取网页的过程中,不断从当前页面上抽取新的URL放入队列,直到满足系统的一定停止条件。聚焦爬虫的工作流程较为复杂,需要根据一定的网页分析算法过滤与主题无关的链接,保留有用的链接并将其放入等待抓取的URL队列。然后,它将根据一定的搜索策略从队列中选择下一步要抓取的网页URL,并重复上述过程,直到达到系统的某一条件时停止,另外,所有被爬虫抓取的网页将会被系统存贮,进行一定的分析、过滤,并建立索引,以便之后的查询和检索;对于聚焦爬虫来说,这一过程所得到的分析结果还可能对以后的抓取过程给出反馈和指导。

相对于通用搜索引擎蜘蛛,聚焦爬虫还需要解决三个主要问题:

1.对抓取目标的描述或定义;
2.对网页或数据的分析与过滤;
3.对URL的搜索策略。

抓取目标的描述和定义是决定网页分析算法与URL搜索策略如何制订的基础。而网页分析算法和候选URL排序算法是决定搜索引擎所提供的服务形式和爬虫网页抓取行为的关键所在。这两个部分的算法又是紧密相关的。

2、抓取目标描述

现有聚焦爬虫对抓取目标的描述可分为基于目标网页特征、基于目标数据模式和基于领域概念3种。

基于目标网页特征的爬虫所抓取、存储并索引的对象一般为网站或网页。根据种子样本获取方式可分为:

1.预先给定的初始抓取种子样本;
2.预先给定的网页分类目录和与分类目录对应的种子样本,如Yahoo!分类结构等;
3.通过用户行为确定的抓取目标样例,分为:用户浏览过程中显示标注的抓取样本;通过用户日志挖掘得到访问模式及相关样本。
其中,网页特征可以是网页的内容特征,也可以是网页的链接结构特征,等等。

基于目标数据模式的爬虫针对的是网页上的数据,所抓取的数据一般要符合一定的模式,或者可以转化或映射为目标数据模式。

另一种描述方式是建立目标领域的本体或词典,用于从语义角度分析不同特征在某一主题中的重要程度。

3、网页搜索策略

网页的抓取策略可以分为深度优先、广度优先和最佳优先三种。深度优先在很多情况下会导致爬虫的陷入(trapped)问题,目前常见的是广度优先和最佳优先方法。

3.1、广度优先搜索策略

广度优先搜索策略是指在抓取过程中,在完成当前层次的搜索后,才进行下一层次的搜索。该算法的设计和实现相对简单。在目前为覆盖尽可能多的网页, 一般使用广度优先搜索方法。也有很多研究将广度优先搜索策略应用于聚焦爬虫中。其基本思想是认为与初始URL在一定链接距离内的网页具有主题相关性的概率很大。另外一种方法是将广度优先搜索与网页过滤技术结合使用,先用广度优先策略抓取网页,再将其中无关的网页过滤掉。这些方法的缺点在于,随着抓取网页的增多,大量的无关网页将被下载并过滤,算法的效率将变低。

3.2 最佳优先搜索策略

最佳优先搜索策略按照一定的网页分析算法,预测候选URL与目标网页的相似度,或与主题的相关性,并选取评价最好的一个或几个URL进行抓取。它只访问经过网页分析算法预测为“有用”的网页。存在的一个问题是,在爬虫抓取路径上的很多相关网页可能被忽略,因为最佳优先策略是一种局部最优搜索算法。 因此需要将最佳优先结合具体的应用进行改进,以跳出局部最优点。将在第4节中结合网页分析算法作具体的讨论。研究表明,这样的闭环调整可以将无关网页数量降低30%~90%。

4、网页分析算法

网页分析算法可以归纳为基于网络拓扑、基于网页内容和基于用户访问行为三种类型。

4.1、基于网络拓扑的分析算法

基于网页之间的链接,通过已知的网页或数据,来对与其有直接或间接链接关系的对象(可以是网页或网站等)作出评价的算法。又分为网页粒度、网站粒度和网页块粒度这三种。

4.1.1、网页粒度的分析算法

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