了解搜索引擎技术

长平狐 发布于 2013/01/06 11:23
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百度、Google搜索引擎核心技术是怎么实现的

 

搜索引擎

 

搜索引擎(search engine)是指根据一定的策略、运用特定的计算机程序搜集互联网上的信息,在对信息进行组织和处理后,并将处理后的信息显示给用户,是为用户提供检索服务的系统。

全文搜索引擎是名副其实的搜索引擎,国外代表有Google,国内则有著名的百度搜索。它们从互联网提取各个网站的信息(以网页文字为主),建立起数据库,并能检索与用户查询条件相匹配的记录,按一定的排列顺序返回结果。

根据搜索结果来源的不同,全文搜索引擎可分为两类,一类拥有自己的检索程序(Indexer),俗称“蜘蛛”(Spider)程序或“机器人”(Robot)程序,能自建网页数据库,搜索结果直接从自身的数据库中调用,上面提到的Google和百度就属于此类;另一类则是租用其他搜索引擎的数据库,并按自定的格式排列搜索结果,如Lycos搜索引擎。

用户输入关键词进行检索,搜索引擎从索引数据库中找到匹配该关键词的网页;为了用户便于判断,除了网页标题和URL外,还会提供一段来自网页的摘要以及其他信息。

搜索引擎一般由搜索器、索引器、检索器和用户接口四个部分组成:
①搜索器:其功能是在互联网中漫游,发现和搜集信息;
②索引器:其功能是理解搜索器所搜索到的信息,从中抽取出索引项,用于表示文档以及生成文档库的索引表;
③检索器:其功能是根据用户的查询在索引库中快速检索文档,进行相关度评价,对将要输出的结果排序,并能按用户的查询需求合理反馈信息;
④用户接口:其作用是接纳用户查询、显示查询结果、提供个性化查询项。

纯净搜索引擎
这类搜索引擎没有自己的信息采集系统,利用别人现有的索引数据库,主要关注检索的理念、技术和机制等。

垂直搜索引擎
垂直搜索引擎是相对通用搜索引擎的信息量大、查询不准确、深度不够等提出来的新的搜索引擎服务模式,通过针对某一特定领域、某一特定人群或某一特定需求提供的有一定价值的信息和相关服务。其特点就是“专、精、深”,且具有行业色彩,相比较通用搜索引擎的海量信息无序化,垂直搜索引擎则显得更加专注、具体和深入。

 

转载声明: 本文转自 http://blog.sina.com.cn/s/blog_465f50b90100ftj5.html (新浪博客)

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了解搜索引擎技术

 

搜索引擎的定义

搜索引擎是传统IR技术在Web环境中的应用。一般来说,搜索引擎是一种用于帮助用户在Internet上查询信息的搜索工具,它以一定的策略在Internet中搜索,发现信息,对信息进行理解,提取,组织和处理,并为用户提供检索服务,从而起到信息导航的目的。

搜索引擎的体系结构

典型的搜索引擎结构一般由以下三个模块组成:信息采集模块(Crawler),索引模块(Indexer),查询模块(Searcher)。

Crawler:从web中采集网页数据
Indexer:对Crawler采集数据进行分析生成索引。
Searcher:接受查询请求,通过一定的查询算法获取查询结果,返回给用户。

-->Crawler
Crawler负责页面信息的采集,工作实现基于以下思想:既然所有网页都可能链接到其他网站,那么从一个网站开始,跟踪所有网页上的所有链接,就有可能检索整个互联网。Crawler首先从待访问URL队列中获取URLs,根据URL从中抓取网页数据,然后对网页进行分析,从中获取所有的URL链接,并把它们放到待访问的URL队列中,同时将已访问URL移至已访问的URL队列中。不断重复上面的过程。
Crawler存在以下的关键问题:
>多线程抓取时的任务调度问题:
搜索引擎会产生多个Crawler同时对网页进行抓取,这里需要一个好的分布式算法,使得既不重复抓取网页,又不漏掉重要的站点。
>网页评估
在抓取网页时存在一定的取舍,一般只会抓20%左右的网页。评估算法中典型的油Google发明的Pgaerank。
>更新策略
每经过一段时间,Crawler对以抓取的数据经行更新,保证索引网页是最新的。
>压缩算法
网页抓取后,通过一定的压缩机制保存到本地,从而减少存储容量,同时也减少各服务器之间的网络通信开销

-->Indexer
搜索引擎在完成用户的检索请求时,并不是即时的检索Web数据,而是从预先采集的网页数据中获取。要实现对采集页面的快速访问,必须通过某种检索机制来完成。
页面数据可以用一系列关键字来表示,从检索毙敌来说,这些关键词描述了页面的内容,只要找到页面,便可以找到其中的关键词,反过来,通过关键词对页面创建索引,便可以根据关键字快速的找到相应的网页。

Indexer中存在的问题:
>索引存储:
一般来讲,数据量和索引量的比例接近1:1。索引的存储一般采用分布式策略,检索的数据分布在不同的服务器上。Google存储索引的服务器大概有1000多台。
>索引更新:
页面数据更新时,索引数据必须相应的更新。更新策略一般采用增量索引方式。
>索引压缩:
索引也存在数据压缩的问题。索引压缩是通过对具体索引格式的研究实现压缩。
>网页相似性支持:
索引的结构还必须为网页相似性分析提供支持。
>多语言,多格式支持:
网页数据具有多种编码格式,通过Unicode,索引支持多种编码查询。同时索引还必须有对Word,Excel等文件格式进行分析的功能。

-->Searcher
Searcher是直接与用户进行交互的模块,在接口上有多种实现的方式,常见的主要是Web方式。
Searcher通过某种接口方式,接受用户查询,对查询进行分词(stemming)处理,获取查询关键字。通过Indexer获取与查询关键字匹配的网页数据,经过排序后返回给用户。
Searcher中的问题:
>检索结果的排序:
对不同的用户采用不同的排序策略。
>排序结果排重:
排重可以提高结果数据的质量。
>检索结果的相似性分析:
主要用在类似网页功能中,需要在索引结构中提供支持。
>检索的速度:
主要依赖索引结构的设计。同时在体系结构上还有很多技术可以用来提升速度。如:Cache,负载均衡等。

相关核心技术:

分布式技术:
当搜索引擎处理数据达到一定规模时,为了提高系统的性能,必须采用分布式技术。Crawler通过多个服务器互相合作,提高数据采集的速度。Indexer在生成索引数据时通过并行算法,在不同机器上同时进行。Searcher也可以在不同的机器上进行同时查询,提高速度。
中文分词:
分词就是将连续的字序列按照一定的规范重新组合成词序列的过程。现有分词算法可以分为三大类:基于字符串比配的的分词方法,基于理解的分词方法和基于统计的分词方法。
网页排序:
现在搜索引擎中网页的 排序主要利用了页面间的链接关系,描述链接的文本以及文本自身内容,重要的链接分析算法有Hits和Pagerank,HillTop等。
海量数据存储:
搜索引擎的挑战之一就是处理数据的巨大,如何存储如此大的数据,数据的更新,快速的检索...
压缩技术:
压缩技术极大的减少了数据的大小,对于不同类型的数据,需要采用不同的压缩方法,主要的数据压缩主要有:网页数据的压缩和索引数据的压缩。选择压缩技术主要从开放性,速度与压缩比等多方面进行综合考虑。Google中选择了Alib(RFC1950)进行压缩,在压缩速度上Zlib超过Bzip,压缩比上Bzip好于Zlib。

 

转载声明: 本文转自 http://www.cnblogs.com/gaoweipeng/archive/2009/09/20/1570357.html(博客园)

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原文链接:http://blog.csdn.net/sunboy_2050/article/details/5658473
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