Что такое веб-сканеры и как они работают? Полное руководство по роботам, индексирующим Интернет.

Можете ли вы представить себе, что обыскиваете библиотеку размером с Библиотеку Конгресса и получаете идеальные результаты за долю секунды? Благодаря скромному веб-сканеру мы, по сути, можем делать это в Интернете каждый божий день.

Веб-сканеры — это практически невидимые программы, которые постоянно исследуют бесконечные глубины всемирной паутины. Без этих роботов-библиотекарей, методично каталогизирующих веб-страницы, поисковые системы, такие как Google, никогда не смогли бы предоставлять нужную информацию с молниеносной скоростью.

В этом подробном руководстве вы узнаете все, что вам нужно знать об этих невоспетых героях цифровой эпохи. Что такое веб-сканеры? Как они творят свою магию? И можно ли построить свой собственный? Давай выясним.

(Очень) краткая история веб-сканеров

Сеть ползла раньше, чем шла. Автоматизированные веб-пауки впервые начали перемещаться по примитивным веб-сайтам в начале 1990-х годов, когда сеть только зарождалась.

Поскольку объем информации, публикуемой в Интернете, стремительно рос, быстро стало очевидно, что для того, чтобы идти в ногу со временем, потребуется какая-то система индексации.

Поисковые системы, такие как Altavista, Ask Jeeves и Northern Light, начали использовать примитивные сканеры для каталогизации веб-страниц. Google появился в 1998 году с особенно амбициозной концепцией организации мировой информации.

Сегодня армия сложных сканеров Google исследует более 20 миллиардов веб-страниц в день, обеспечивая постоянно расширяющийся поисковый индекс Google.

Масштабы сегодняшних усилий по сканированию веб-страниц поражают воображение:

• Индекс Google содержит сотни миллиардов веб-страниц.
• Bing сканирует около 15 миллиардов страниц в день
• На Google приходится более 90% всего веб-трафика

Очевидно, что сканирование веб-страниц продвинулось очень далеко всего за 30 лет! Технология продолжает быстро развиваться, позволяя поисковым системам доставлять невероятно релевантный контент с невероятной скоростью.

Что такое веб-сканер?

Теперь, когда мы увидели масштабы сегодняшних усилий по веб-индексированию, как на самом деле работают веб-сканеры? Какое волшебство происходит под капотом?

Проще говоря, веб-сканер — это автоматизированный сценарий, который методично и автоматически просматривает Интернет. Начиная со списка «исходных» URL-адресов, сценарии рекурсивно посещают ссылки, содержащиеся на каждой странице, для сканирования всего веб-сайта.

Во время исследования сканеры захватывают содержимое страницы и отправляют данные обратно в центральный репозиторий. Это позволяет индексировать страницы для быстрого поиска в дальнейшем.

Проще всего думать о веб-сканерах как о библиотекарях Интернета. Точно так же, как библиотекари каталогизируют каждую книгу в своей библиотеке, веб-сканеры каталогизируют каждую страницу на веб-сайтах, которые они посещают. Это делает возможным поиск информации в безграничной сети.

В целом веб-сканеры выполняют две основные функции:

Веб-индексирование

Веб-сканеры, которые индексируют весь Интернет для поисковых систем, ориентированы на широту, а не на глубину. Их цель — просканировать как можно большую часть общедоступной сети, попутно индексируя содержимое страниц.

Эти сканеры, также называемые веб-пауками или ботами-пауками, позволяют таким сервисам, как Google и Bing, мгновенно предоставлять релевантные результаты поиска.

Web Scraping

Помимо поиска, веб-сканеры также используются для более узкоспециализированных задач по очистке веб-страниц или извлечению данных. Эти парсеры нацелены на определенные сайты или темы, извлекая узкие данные, такие как списки продуктов или новостные статьи.

Хотя их конечные цели различаются, парсеры используют одни и те же методы сканирования для систематического перемещения по веб-сайтам.

Существует бесконечное множество вариантов веб-сканеров с широкими возможностями настройки, подходящих для конкретных случаев использования. Но по своей сути все они работают одинаково.

Как веб-сканеры творят чудеса?

Процесс сканирования веб-страниц сводится к простому повторяющемуся циклу:

1. Получить страницу
2. Извлечение ссылок и контента
3. Добавьте ссылки в очередь сканирования
4. Повторить

Это позволяет сканерам постепенно исследовать веб-сайты и создавать индекс. Давайте рассмотрим этапы более подробно:

уважение robots.txt

Прежде чем получить доступ к сайту, сканеры проверяют наличие файла robots.txt, в котором указаны правила доступа. Этот файл может выглядеть так:

User-agent: *
Disallow: /private-pages/ 
Crawl-delay: 10

Это сообщает всем сканерам, что они не могут получить доступ к /private-pages/ и должны ждать 10 секунд между запросами.

Посев

Поисковые роботы начинают со списка «начальных» URL-адресов записей, которые следует посетить в первую очередь. Эти начальные страницы служат отправной точкой на веб-сайте.

Извлечение ссылок

Посещая каждую страницу, бот извлекает все гиперссылки с помощью анализаторов разметки. Эти недавно обнаруженные URL-адреса добавляются в очередь запросов.

Анализ страницы

Помимо ссылок, сканер извлекает другое содержимое страницы, например текст, изображения, скрипты и т. д. Эти данные обрабатываются и сохраняются для последующего использования.

Управление очередью

Сканер поддерживает очередь URL-адресов, которые ему необходимо просканировать в дальнейшем. Он определяет приоритетность страниц для посещения и позволяет избежать дублирования.

Повторяя этот цикл бесконечно, веб-сканеры могут исследовать обширные участки сети. Конечно, масштаб и сложность больших сайтов быстро возрастают. Далее мы рассмотрим грандиозную операцию Google по сканированию веб-страниц.

Как Google сканирует всю сеть

У Google на сегодняшний день самый большой парк веб-сканеров, когда-либо созданных. Робот Googlebot сканирует более 20 миллиардов страниц в Интернете каждый день!

Когда робот Googlebot посещает каждую страницу, он анализирует контент, извлекает ссылки и отправляет данные обратно в систему индексации Google. Это обеспечивает легендарные возможности поиска Google.

Давайте рассмотрим некоторые ошеломляющие факты об инфраструктуре сканирования веб-страниц Google:

• Индекс Google содержит более 200 миллиардов веб-страниц.
• Вероятно, по всему миру существует более 100 дата-центров Google.
• Робот Googlebot отправляет более 1 триллиона запросов URL-адресов в день
• На Google приходится более 90% мирового интернет-трафика

Когда вы выполняете поиск в Google, он проверяет свой обширный индекс на наличие страниц, соответствующих вашему запросу, на основе:

• Использование ключевых слов на странице
• Тема и фокус страницы
• Качество и уникальность контента
• Свежесть контента
• Авторитетность и релевантность ссылок
• Сотни других сигналов ранжирования

Постоянно повторно сканируя Интернет, Google может мгновенно предоставить самые полезные и актуальные результаты. Их парк веб-сканеров неустанно работает, чтобы сделать это возможным.

Связь между сканированием и SEO

SEO означает поисковую оптимизацию – улучшение ваших веб-страниц для повышения рейтинга в поисковых системах.

Одна из основных целей SEO — сделать ваш сайт легким для восприятия поисковыми роботами. Чем лучше страница оптимизирована для сканирования, тем выше вероятность ее ранжирования.

Вот 5 основных советов по SEO, направленных на оптимизацию веб-сканеров:

Исправить неработающие ссылки

Краулеры борются с мертвыми ссылками, поэтому они напрямую вредят вашему рейтингу. Перенаправьте или удалите неработающие ссылки.

Сделайте архитектуру сайта удобной для сканирования

Структурируйте свой сайт так, чтобы сканеры могли легко перемещаться между страницами. Это улучшает индексацию.

Оптимизировать скорость страницы

Сканеры посещают миллионы страниц в день. Сайты с более быстрой загрузкой, как правило, сканируются чаще.

Создавайте уникальный и полезный контент

Избегайте «тонкого» или дублированного контента. Предложите читателям что-то новое и ценное.

Улучшите SEO на странице

Правильно используйте целевые ключевые слова в своем контенте, чтобы сканеры понимали релевантность.

Есть много факторов, которые определяют рейтинг в поиске. Но оптимизация для машин, индексирующих Интернет, является ключевой частью головоломки.

Чем веб-сканеры отличаются от веб-скребков

Хотя веб-сканеры и парсеры часто используются взаимозаменяемо, они относятся к связанным, но различным технологиям.

• Веб-сканеры сосредоточьтесь на комплексной индексации всей открытой сети. Они собирают обширные массивы данных.

• Веб-скрейперы извлекать конкретные данные с целевых сайтов. Они более специализированы и целенаправленны.

Например, парсер для мониторинга цен в электронной торговле будет сканировать списки продуктов, извлекая цены, изображения, характеристики и многое другое. Эти данные можно использовать для отслеживания изменений цен.

Хотя парсеры используют те же методы сканирования, что и индексаторы, их конечная цель различается. Веб-скраперы собирают структурированные данные; веб-сканеры создают веб-индексы с возможностью поиска.

Создание собственного простого веб-сканера

Чтобы создать веб-сканер, вам понадобятся знания языка программирования, такого как Python или JavaScript. Библиотеки скраперов с открытым исходным кодом упрощают разработку.

Вот простая архитектура сканера:

1. Семенные URL – Начальные URL-адреса сканируются с.
2. Граница – Управляет очередью запросов.
3. Сборщик страниц – Загрузка содержимого страницы.
4. Парсер страниц – Извлекает данные со страниц.
5. Хранилище данных – Сохраняет извлеченную информацию.
6. URL-фильтры – Удаляет определенные URL-адреса.
7. URL-адрес просмотрен – Проверяет наличие повторяющихся URL-адресов.

А вот частичный скрипт сканера Python:

import scrapy

class MySpider(scrapy.Spider):

  name = ‘basic-spider‘
  allowed_urls = [‘example.com‘]
  start_urls = [‘https://www.example.com/‘]

  def parse(self, response):
    for link in response.css(‘a::attr(href)‘):
        yield scrapy.Request(link.extract())

    text = response.css(‘p::text‘).extract() 
    yield {‘text‘: text}

При этом Scrapy используется для инициализации сканера, запуска сканирования с одного URL-адреса, извлечения ссылок для следующего сканирования и захвата текста абзаца с каждой страницы.

Используя описанные выше строительные блоки, вы можете разработать функциональный сканер для любого сайта. Масштабирование с помощью таких вещей, как прокси, регулирование и AI/ML, становится экспоненциально более сложным!

10 советов по ответственному сканированию веб-страниц

Вот несколько советов, которые следует учитывать при создании или развертывании сканеров:

1. Используйте прокси – Ротация разных IP-адресов для распределения трафика и предотвращения блокировок.

2. Меняйте пользовательские агенты – Имитируйте пользовательские агенты разных браузеров, чтобы избежать обнаружения.

3. Уважайте robots.txt – Избегайте сканирования любых страниц, заблокированных в файле robots.txt.

4. Ограничить скорость сканирования – Чрезмерное сканирование может перегрузить целевые сайты и привести к бану.

5. Проверьте наличие дублированного контента – Избегайте повторного сканирования страниц, которые вы уже проиндексировали.

6. Остерегайтесь приманок – Некоторые сайты используют поддельные страницы для идентификации парсеров.

7. Собирайте данные этично – Собирайте данные только с сайтов, которые это разрешают.

8. Использовать задержку сканирования – Вставляйте паузы между запросами, чтобы избежать перегрузки серверов.

9. Отделение сканирования от анализа – Сначала сканируйте, потом анализируйте страницы на наличие данных.

10. Просмотрите карты сайта – Карты сайта помогают сканерам более эффективно индексировать сайты.

Используйте свои навыки сканирования веб-страниц ответственно! С большой властью приходит большая ответственность.

Давайте подведем итоги

Веб-сканеры — это важные, но недооцененные роботы, которые индексируют бесконечные глубины сети. Рекурсивно сканируя ссылки, они позволяют поисковым системам, таким как Google, выдавать невероятно релевантные результаты за миллисекунды.

Если вы хотите оптимизировать поиск, выполнить очистку веб-страниц или создать собственные веб-сканеры, понимание того, как эти боты творят чудеса, неоценимо. Веб-сканеры являются важным инструментом для раскрытия потенциала мировой информации.

Поэтому в следующий раз, когда вы волшебным образом найдете в Google именно то, что вам нужно, поблагодарите поисковых роботов, которые сделали это возможным! Неисчислимая армия цифровых библиотекарей, которые за кулисами каталогизируют Интернет, — настоящие незамеченные герои информационного века.