搜 索引擎架构在ElasticSearch之上,是一个典型的分布式在线实时交互查询架构,无单点故障,高伸缩、高可用。对大量信息的索引与搜索都可以在近 乎实时的情况下完成,能够快速实时搜索数十亿的文件以及PB级的数据,同时提供了全方面的选项,可以对该引擎的几乎每个方面进行定制。支持RESTful 的API,可以使用JSON通过HTTP调用它的各种功能,包括搜索、分析与监控。此外,还为Java、PHP、Perl、Python以及Ruby等各 种语言提供了原生的客户端类库。
网络爬虫通过将抓取到的数据进行结构化提取之后提交给搜索引擎进行索引,以供查询分析使用。由于搜索引擎的设计目标在于近乎实时的复杂的交互式查询,所以搜索引擎并不保存索引网页的原始内容,因此,需要一个近乎实时的分布式数据库来存储网页的原始内容。
分布式数据库架构在Hbase+Hadoop之上,是一个典型的分布式在线实时随机读写架构。极强的水平伸缩性,支持数十亿的行和数百万的列,能够对网络爬虫提交的数据进行实时写入,并能配合搜索引擎,根据搜索结果实时获取数据。
网 络爬虫、分布式数据库、搜索引擎均运行在普通商业硬件构成的集群上。集群采用分布式架构,能扩展到成千上万台机器,具有容错机制,部分机器节点发生故障不 会造成数据丢失也不会导致计算任务失败。不但高可用,当节点发生故障时能迅速进行故障转移,而且高伸缩,只需要简单地增加机器就能水平线性伸缩、提升数据 存储容量和计算速度。
网络爬虫、分布式数据库、搜索引擎之间的关系:
1、网络爬虫将抓取到的HTML页面解析完成之后,把解析出的数据加入缓冲区队列,由其他两个线程负责处理数据,一个线程负责将数据保存到分布式数据库,一个线程负责将数据提交到搜索引擎进行索引。
2、搜索引擎处理用户的搜索条件,并将搜索结果返回给用户,如果用户查看网页快照,则从分布式数据库中获取网页的原始内容。
整体架构如下图所示:
爬虫集群、分布式数据库集群、搜索引擎集群在物理部署上,可以部署到同一个硬件集群上,也可以分开部署,形成1-3个硬件集群。
网络爬虫集群有一个专门的网络爬虫配置管理系统来负责爬虫的配置和管理,如下图所示:
搜 索引擎通过分片(shard)和副本(replica)实现了高性能、高伸缩和高可用。分片技术为大规模并行索引和搜索提供了支持,极大地提高了索引和搜 索的性能,极大地提高了水平扩展能力;副本技术为数据提供冗余,部分机器故障不影响系统的正常使用,保证了系统的持续高可用。
有2个分片和3份副本的索引结构如下所示:
一个完整的索引被切分为0和1两个独立部分,每一部分都有2个副本,即下面的灰色部分。
在 生产环境中,随着数据规模的增大,只需简单地增加硬件机器节点即可,搜索引擎会自动地调整分片数以适应硬件的增加,当部分节点退役的时候,搜索引擎也会自 动调整分片数以适应硬件的减少,同时可以根据硬件的可靠性水平及存储容量的变化随时更改副本数,这一切都是动态的,不需要重启集群,这也是高可用的重要保 障。
一分钟了解互联网数据挖掘流程
1、爬虫抓取网络数据
真实的数据挖掘项目,一定是从获取数据开始的,除了通过一些渠道购买或者下载专业数据外,常常需要大家自己动手爬互联网数据,这个时候,爬虫就显得格外重要了。
Nutch爬虫的主要作用是从网络上抓取网页数据并建立索引。我们只需指定网站的顶级网址,如taobao.com,爬虫可以自动探测出页面内容里新的网址,从而进一步抓取链接网页数据。nutch支持把抓取的数据转化成文本,如(PDF、WORD、EXCEL、HTML、XML等形式)转换成纯文字字符。
Nutch与Hadoop集成,可以将下载的数据保存到hdfs,用于后续离线分析。使用步骤为:
向hdfs中存入待抓取的网站url
$ hadoop fs -put urldir urldir
注:
第一个urldir为本地文件夹,存放了url数据文件,每行一个url地址
第二个urldir为hdfs的存储路径。
启动nutch,在NUTCH_HONE目录下执行以下命令
$ bin/nutch crawlurldir –dir crawl -depth 3 –topN 10
命令成功执行后,会在hdfs中生成crawl目录。
2、MapReduce预处理数据
对于下载的原始文本文档,无法直接进行处理,需要对文本内容进行预处理,包括文档切分、文本分词、去停用词(包括标点、数字、单字和其它一些无意义的词)、文本特征提取、词频统计、文本向量化等 *** 作。
常用的文本预处理算法是TF-IDF,其主要思想是,如果某个词或短语在一篇文章中出现的频率高,并且在其他文章中很少出现,则认为此词或者短语具有很好的类别区分能力,适合用来做分类。
输入原始文本内容:
Againit seems that cocoa delivered……
执行TF-IDF预处理:
hadoop jar $JAR SparseVectorsFromSequenceFiles……
输出文本向量:
9219:0.246 453:0.098 10322:0.21 11947:0.272 ……
每一列是词及其权重,使用冒号分隔,例如“9219:0.246”表示编号为9219的词,对应原始单词为“Again”,其权重值为0.246。
3、Mahout数据挖掘
预处理后的数据就可以用来做数据挖掘。Mahout是一个很强大的数据挖掘工具,是分布式机器学习算法的集合,包括:协同过滤、分类、聚类等。
以LDA算法为例,它可以将文档集中每篇文档的主题按照概率分布的形式给出。它是一种无监督学习算法,在训练时不需要手工标注主题,需要的仅仅是指定主题的数量K。此外LDA的另一个优点则是,对于每一个主题均可找出一些词语来描述它。
输入预处理后的数据:
9219:0.246 453:0.098 ……
执行LDA挖掘算法:
mahout cvb –k 20……
输出挖掘结果:
topic1 {computer,technology,system,internet,machine}
topic2 {play,film,movie,star,director,production,stage}
我们可以获知用户的偏好是哪些主题,这些主题是由一些关键词组成。
4、Sqoop导出到关系数据库
在某些场景下,需要把数据挖掘的结果导出到关系数据库,用于及时响应外部应用查询。
sqoop是一个用来把hadoop和关系型数据库中的数据相互转移的工具,可以将一个关系型数据库(例如:MySQL ,Oracle 等)中的数据导入到hadoop的hdfs中,也可以将hdfs的数据导出到关系型数据库中:
sqoop export –connect jdbc:mysql://localhost:3306/zxtest –username root–password root –table result_test –export-dir /user/mr/lda/out
export *** 作实现把hdfs目录/user/mr/lda/out下数据导出到mysql的result_test表。
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)