关于Nutch框架

在接触到一个新的事物的时候，根据人的认知过程，我们势必要知道这个新事物的是什么，即What；然后，便是为什么要认知这个新的事物，如果没有任何理由的话说明完全没有必要去了解它，因为它可能对我们没有一点用处，这就是所谓的Why；接着就是How，该如何认知一个新的事物，使用什么样的方式和手段，只有在通过逐步的迭代执行What这个步骤和实施How，我们才能逐步了解、认识、理解这个新事物，使其为我所使用。

这里，我们主要对What和Why进行阐述。

Nutch简介

Nutch是一个使用Java编写的开源的搜索引擎框架，这就是关于Nutch的What的初步认识。既然是搜索引擎框架，自然而然是实现了类似于搜索引擎的功能，这是在你知道百度、Google等搜索引擎是干什么用的(即搜索引擎的功能)这个基础上理解的。

能否具体一点呢？关于Nutch更加详细的信息，这里要谈到开源框架Lucene，Nutch是Lucene工程的一个子项目，它们之间是存在联系的，引用一段文字说明：

Nutch 是基于 Lucene的。Lucene为 Nutch 提供了文本索引和搜索的API。

一个常见的问题是；我应该使用Lucene还是Nutch？最简单的回答是：如果你不需要抓取数据的话，应该使用Lucene。

常见的应用场合是：你有数据源，需要为这些数据提供一个搜索页面。在这种情况下，最好的方式是直接从数据库中取出数据并用Lucene API建立索引。

通过上面引用的叙述，可以知道，Nutch应该具有抓取数据的功能。在获取到抓取的数据以后，就可以使用Lucene提供的API实现文本索引和信息检索。

Nutch架构

然后，Nutch具有了抓取数据的功能，它还具有那些功能呢？即更深一层的What执行——能做些什么。

Nutch 能够提供了我们运行自己的搜索引擎所需的全部工具。至于提供了哪些工具呢？这就需要从Nutch的架构设计来探讨：

总体上Nutch的架构可以分为2个部分：抓取部分和搜索部分。

1、抓取程序：

抓取程序是被Nutch的抓取工具驱动的。这是一组工具，用来建立和维护几个不同的数据结构： web database, a set of segments, and the index。下面我们逐个解释上面提到的3个不同的数据结构。

(1) web database

The web database，或者WebDB， 是一个特殊存储数据结构，用来映像被抓取网站数据的结构和属性的集合。WebDB 用来存储从抓取开始（包括重新抓取）的所有网站结构数据和属性。WebDB 只是被 抓取程序使用，搜索程序并不使用它。WebDB 存储2种实体：页面 和 链接。页面 表示 网络上的一个网页，这个网页的Url作为标示被索引，同时建立一个对网页内容的MD5 哈希签名。跟网页相关的其它内容也被存储，包括：页面中的链接数量（外链接），页面抓取信息（在页面被重复抓取的情况下），还有表示页面级别的分数 score 。链接 表示从一个网页的链接到其它网页的链接。因此 WebDB 可以说是一个网络图，节点是页面，链接是边。

(2) Segment

Segment 是网页的集合，并且它被索引。 Segment 的 Fetchlist 是抓取程序使用的 url 列表 ， 它是从 WebDB中生成的。Fetcher 的输出数据是从 fetchlist 中抓取的网页。Fetcher 的输出数据先被反向索引，然后索引后的结果被存储在segment 中。 Segment 的生命周期是有限制的，当下一轮抓取开始后它就没有用了。默认的 重新抓取间隔是30天。因此删除超过这个时间期限的segment是可以的。而且也可以节省不少磁盘空间。Segment 的命名是 日期加时间 ，因此很直观的可以看出他们的存活周期。

(3) Index

索引库是反向索引所有系统中被抓取的页面，他并不直接从页面反向索引产生，它是合并很多小的 segment 的索引中产生的。Nutch 使用 Lucene 来建立索引，因此所有 Lucene 相关的工具 API 都用来建立索引库。需要说明的是 Lucene 的 segment 的概念 和 Nutch 的 segment 概念是完全不同的，不要混淆哦。 可以参考车东(www.chedong.com)的相关文章。简单来说 Lucene 的 segment 是 Lucene 索引库的一部分，而 Nutch 的 Segment 是 WebDB 中 被 抓取和索引的一部分。

2、搜索程序

搜索程序是在索引库建立以后，在此基础上实现从索引库中检索，满足用户的检索需求。搜索程序需要操作索引库，同时响应客户端用户。

架构综述

抓取程序抓取页面并把抓取回来的数据做成反向索引，搜索程序则对反向索引搜索回答用户的请求。抓取程序和搜索程序的接口是索引。两者都使用索引中的字段。

实际上搜索程序和抓取程序可以分别位于不同的机器上。

Nutch安装

扩展一下关于Nutch：

Nutch 的安装分为3个层次：

基于本地文件系统，基于局域网，或者基于 internet 。

不同的安装方式具有不同的特色。

比如：索引一个本地文件系统相对于其他两个来说肯定是要稳定多了，因为没有网络错误也不同缓存文件的拷贝。基于Internet 的搜索又是另一个极端：抓取数以千计的网页有很多技术问题需要解决：我们从哪些页面开始抓取？我们如何分配抓取工作？何时需要重新抓取？我们如何解决失效的链接，没有响应的站点和重复的内容？还有如何解决对大型数据的上百个并发访问？搭建这样一个搜索引擎是一笔不小的投资呀！在 " Building Nutch: Open Source Search 的作者 Mike Cafarella 和 Doug Cutting 总结如下：

……一个具有完全功能的搜索系统：1亿页面索引量，每秒2个并发索引，需要每月800美元。10亿页面索引量，每秒50个页面请求，大概需要每月30000美元。

可见，Nutch支持分布式处理。

选择Nutch的理由

这里，通过上面已经对Nutch有了一定的了解，在这个基础上，可以执行Why了，即为什么要选择Nutch。引用一段文字：

1、透明度

Nutch是开放源代码的，因此任何人都可以查看他的排序算法是如何工作的。商业的搜索引擎排序算法都是保密的，我们无法知道为什么搜索出来的排序结果是如何算出来的。更进一步，一些搜索引擎允许竞价排名，比如百度，这样的索引结果并不是和站点内容相关的。因此 Nutch 对学术搜索和政府类站点的搜索来说，是个好选择。因为一个公平的排序结果是非常重要的。

2、对搜索引擎的理解

我们并没有google的源代码，因此学习搜索引擎Nutch是个不错的选择。了解一个大型分布式的搜索引擎如何工作是一件让人很受益的事情。在写Nutch的过程中，从学院派和工业派借鉴了很多知识：比如：Nutch的核心部分目前已经被重新用 Map Reduce 实现了。看过开复演讲的人都知道 Map Reduce 的一点知识吧。Map Reduce 是一个分布式的处理模型，最先是从 Google 实验室提出来的。你也可以从下面获得更多的消息。
http://www.domolo.com/bbs/list.asp?boardid=29
http://domolo.oicp.net/bbs/list.asp?boardid=29
并且 Nutch 也吸引了很多研究者，他们非常乐于尝试新的搜索算法，因为对Nutch 来说，这是非常容易实现扩展的。

3、扩展性

你是不是不喜欢其他的搜索引擎展现结果的方式呢？那就用 Nutch 写你自己的搜索引擎吧。 Nutch 是非常灵活的：他可以被很好的客户订制并集成到你的应用程序中：使用Nutch 的插件机制，Nutch 可以作为一个搜索不同信息载体的搜索平台。当然，最简单的就是集成Nutch到你的站点，为你的用户提供搜索服务。

具备了上面的认识，应该可以通过更加深化的迭代What来实现How，即如何部署运行Nutch。