Google搜索引擎原理.docx

Google搜索引擎原理
这篇文章中,我们介绍了google,它是一个大型的搜索引擎(of a large-scale search engine)的原型,搜索引擎在超文本中应用广泛。Google的设计能够高效地抓网页并建立索引,它的查询结果比其它现有系统都高明。这个原型的全文和超连接的数据库至少包含24'000'000个网页。我们可以从/ 下载。
设计搜索引擎是一项富有挑战性的工作。搜索引擎为上亿个网页建立索引,其中包含大量迥然不同的词汇。而且每天要回答成千上万个查询。在网络中, 尽管大型搜索引擎非常重要,但是学术界却很少研究它。此外由于技术的快速发展和网页的大量增加,现在建立一个搜索引擎和三年前完全不同。
本文详细介绍了我们的大型搜索引擎,据我们所知,在公开发表的论文中,这是第一篇描述地如此详细。除了把传统数据搜索技术应用到如此大量级网页中所遇到的问题,还有许多新的技术挑战,包括应用超文本中的附加信息改进搜索结果。
本文将解决这个问题,描述如何运用超文本中的附加信息,建立一个大型实用系统。任何人都可以在网上随意发布信息,如何有效地处理这些无组织的超文本集合,也是本文要关注的问题。
关键词 World Wide Web,搜索引擎,信息检索,PageRank, Google
1 绪论
Web给信息检索带来了新的挑战。Web上的信息量快速增长,同时不断有毫无经验的新用户来体验Web这门艺术。人们喜欢用超级链接来网上冲浪,通常都以象Yahoo这样重要的网页或搜索引擎开始。大家认为List(目录)有效地包含了大家感兴趣的主题,但是它具有主观性,建立和维护的代价高,升级慢,不能包括所有深奥的主题。基于关键词的自动搜索引擎通常返回太多的低质量的匹配。使问题更遭的是,一些广告为了赢得人们的关注想方设法误导自动搜索引擎。我们建立了一个大型搜索引擎解决了现有系统中的很多问题。应用超文
本结构,大大提高了查询质量。我们的系统命名为google,取名自googol的通俗拼法,即10的100次方,这和我们的目标建立一个大型搜索引擎不谋而合。
—升级换代(scaling up):
1994-2000 搜索引擎技术不得不快速升级(scale dramatically)跟上成倍增长的web数量。
1994年,第一个Web搜索引擎,World Wide Web Worm(WWeb的文件。
到1994年11月,顶级的搜索引擎声称可以检索到2‘000'000(WebCrawler)至100‘000'000个网络文件(来自 Search Engine Watch)。
可以预见到2000年,可检索到的网页将超过1‘000'000‘000。同时,搜索引擎的访问量也会以惊人的速度增长。
在1997年的三四月份,World Wide Web Worm 平均每天收到1500个查询。
在1997年11月,Altavista 声称它每天要处理大约20'000'000个查询。随着网络用户的增长.
到2000年,自动搜索引擎每天将处理上亿个查询。我们系统的设计目标要解决许多问题,包括质量和可升级性,引入升级搜索引擎技术(scaling search engine technology),把它升级到如此大量的数据上。
Google:
跟上Web的步伐(Scaling with the Web)建立一个能够和当今web规模相适应的搜索引擎会面临许多挑战。抓网页技术必须足够快,才能跟上网页变化的速度(keep them up to date)。存储索引和文档的空间必须足够大。索引系统必须能够有效地处理上千亿的数据。处理查询必须快,达到每秒能处理成百上千个查询(hundreds to thousands per second.)。随着Web的不断增长,这些任务变得越来越艰巨。然而硬件的执行效率和成本也在快速增长,可以部分抵消这些困难。还有几个值得注意的因素,如磁盘的寻道时间(disk seek time),操作系统的效率(operating system robustness)。在设计Google的过程中,我们
既考虑了Web的增长速度,又考虑了技术的更新。Google的设计能够很好的升级处理海量数据集。它能够有效地利用存储空间来存储索引。优化的数据结构能够快速有效地存取()。进一步,我们希望,相对于所抓取的文本文件和HTML网页的数量而言,存储和建立索引的代价尽可能的小(参考附录B)。对于象Google这样的集中式系统,采取这些措施得到了令人满意的系统可升级性(scaling properties)。
1. 3设计目标