对等分布式爬虫(Peer to Peer)

  对等分布式爬虫(Peer to Peer)1【转载自xycseo.com博客】  在对等式分布爬虫的体系中,服务器之间不存在分工差异,每台服务器承担相同的功能,各自负担一部分URL的抓取工作,如下图即是其中一种对等式分布爬虫,Mercator

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  对等分布式爬虫(Peer to Peer)1【转载自xycseo.com博客】

  在对等式分布爬虫的体系中,服务器之间不存在分工差异,每台服务器承担相同的功能,各自负担一部分URL的抓取工作,如下图即是其中一种对等式分布爬虫,Mercator爬虫采用此种体系结构.

  由于没有URL服务器存在,每台抓取服务器的任务分工就成为为问题。体系结构下,由服务器自己来判断某个URL是否应该由自己来抓取,或者将这个URL传递给相应的服务器。至于采取的判断方法,则是对网址的主域名进行哈希计算,之后取模(即hash[域名]%m,这里的m对应服务器个数),如果计算所得的值和抓取服务器编号匹配,则自己下载该网页,否则将该网址抓发给对应编号的抓取服务器。

  以上图的例子来说,因为有3台抓取服务器,所以取模的时候m设定为3.图中的1号抓取服务器负责抓取哈希取模后值为1的网页,当其接收到网址www.xycseo.com时,首页利用哈希函数计算这个主域名的哈希值,之后对3取模,发现取模后值为1,属于自己的职责范围,于是就自己下载网页:如果接收到网址www.baidu.com,哈希后对3取模,发现其值等于2,不属于自己的职责范畴,则将这个要下载的URL转发给2号抓取服务器,由2号抓取服务器来进行下载。通过这种方式,每台服务器平均承担大约3分之一的抓取工作量。

  由于没有URL分发服务器,所以此种方法不存在系统瓶颈问题,另外其哈希函数不是针对整个URL,而只针对主域名,所以可以保证同一网站的网页都由同一台服务器抓取,这样一方面可以提高下载效率(DNS域名解析可以缓存),另外一个方面可以主动控制对某个网站的访问速度,避免对某个网站访问压力过大。

  就上上图所示,这种体系结构也存在一些缺点,假设抓取过程中某台服务器宕机,或者此时新加入一台抓取服务器,因为取模时m是以服务器个数确定的,所以此外m值发生变化,导致大部分URL哈希取模后的值跟着变化,这意味着几乎所有任务都需要重新进行分配,无疑会导致资源的极大浪费。


  对等分布式爬虫(Peer to Peer)2
 

  为了解决哈希取模的对等式分布爬虫存在的问题,UbiCrawler爬虫提出了改进方案。即放弃哈希取模方式,转而采用一致性哈希方法(Consisting

  Hash)来确定服务器的任务分工。

  一致性哈希将网站的主域名进行哈希到这个数值区间。可以如图那样,将哈希值范围首尾相接,即认为数值0和最大值重合,这样可以将其看做有序的环状序列,从数值0开始,沿着环的顺时针方向,哈希值逐渐增大,直到环的结尾。而某个抓取服务器则负责这个环状序列的一个片段,即落在某个哈希取值范围内的URL都由该服务器负责下载。这样即可确定每台服务器的职责范围。如图显示其优势,假设2号抓取服务器接收到域名www.,经过哈希值计算后,2号服务器知道在自己的管辖范围内,于是自己下载这个URL,在此之后,2号服务器收到了www.x.com这个域名。经过哈希计算,可知是3号服务器负责的范围。于是将这个URL抓发给3号服务器。如果3号服务器死机,那么2号服务器得不到回应,于是知道3号服务器出现了状况,此时顺时针按照环的大小顺序查找,将URL转发给第一个碰到的服务器,即1号服务器,此后3号服务器的下载任务由1号服务器接管,直到3号服务器重新启动为止。

  从上面的流程可知,即使某台服务器出了问题,那么本来应该由这台服务器负责的URL则由顺时针下一个服务器接管,并不会对其他服务器的任务造成影响,这就解决了哈希取模方式的弊端,将影响范围从全局限制到了局部,如果新加入一台下载服务器也是如此。


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