如何設計一個復雜的分布式爬蟲系統？

一個復雜的分布式爬蟲系統由很多的模塊組成，每個模塊是一個獨立的服務(SOA架構)，所有的服務都注冊到Zookeeper來統一管理和便于線上擴展。模塊之間通過thrift(或是protobuf，或是soup，或是json，等)協議來交互和通訊。

Zookeeper負責管理系統中的所有服務，簡單的配置信息的同步，同一服務的不同拷貝之間的負載均衡。它還有一個好處是可以實現服務模塊的熱插拔。

URLManager是爬蟲系統的核心。負責URL的重要性排序，分發，調度，任務分配。單個的爬蟲完成一批URL的爬取任務之后，會找URLManager要一批新的URL。一般來說，一個爬取任務中包含幾千到一萬個URL，這些URL最好是來自不同的host，這樣，不會給一個host在很短一段時間內造成高峰值。

ContentAcceptor負責收集來自爬蟲爬到的頁面或是其它內容。爬蟲一般將爬取的一批頁面，比如，一百個頁面，壓縮打包成一個文件，發送給ContentAcceptor。ContentAcceptor收到后，解壓，存儲到分布式文件系統或是分布式數據庫，或是直接交給ContentParser去分析。

CaptchaHandler負責處理爬蟲傳過來的captcha，通過自動的captcha識別器，或是之前識別過的captcha的緩存，或是通過人工打碼服務，等等，識別出正確的碼，回傳給爬蟲，爬蟲按照定義好的爬取邏輯去爬取。

RobotsFileHandler負責處理和分析robots.txt文件，然后緩存下來，給ContentParser和URLManager提供禁止爬取的信息。一個行為端正的爬蟲，原則上是應該遵守robots協議。但是，現在大數據公司，為了得到更多的數據，基本上遵守這個協議的不多。robots文件的爬取，也是通過URLManager作為一種爬取類型讓分布式爬蟲去爬取的。

ProxyManager負責管理系統用到的所有Proxy，說白了，負責管理可以用來爬取的IP。爬蟲詢問ProxyManager，得到一批Proxy IP，然后每次訪問的時候，會采用不同的IP。如果遇到IP被屏蔽，即時反饋給ProxyManager，ProxyManager會根據哪個host屏蔽了哪個IP做實時的聰明的調度。

Administor負責管理整個分布式爬蟲系統。管理者通過這個界面來配置系統，啟動和停止某個服務，刪除錯誤的結果，了解系統的運行情況，等等。

各種不同類型的爬取任務，比如，像給一個URL爬取一個頁面( NormalCrawler)，像需要用戶名和密碼注冊然后才能爬取( SessionCrawler )，像爬取時先要輸入驗證碼( CaptchaCrawler )，像需要模擬用戶的行為來爬取( Simulator )，像移動頁面和內容爬取( MobileCrawler )，和像App內內容的爬取( AppCrawler)，需要不同類型的爬蟲來爬取。當然，也可以開發一個通用的爬蟲，然后根據不同的類型實施不同的策略，但這樣一個程序內的代碼復雜，可擴展性和可維護性不強。

一個爬蟲內部的爬取邏輯，通過解釋從配置文件 CrawlLogic 來的命令來實現，而不是將爬取邏輯硬編碼在爬蟲程序里面。對于復雜的爬取邏輯，甚至可以通過用代碼寫的插件來實現。

ContentParser根據URLExtractionRules來抽取需要繼續爬取的URL，因為focus的爬蟲只需要爬取需要的數據，不是網站上的每個URL都需要爬取。ContentParser還會根據FieldExtractionRules來抽取感興趣的數據，然后將原始數據結構化。由于動態生成的頁面很多，很多數據是通過Javascript顯示出來的，需要JavascriptEngine來幫助分析頁面。這兒需要提及下，有些頁面大量使用AJAX來實時獲取和展示數據，那么，需要一個能解釋Javascript的爬蟲類型來處理這些有AJAX的情形。

為了監控整個系統的運行情況和性能，需要 Monitor 系統。為了調試系統，保障系統安全有據可循，需要 Logger 系統。有了這些，系統才算比較完備。

所有的數據會存在分布式文件系統或是數據庫中，這些數據包括URL( URLRepo)，Page( PageRepo )和Field( FieldRepo )，至于選擇什么樣的存儲系統，可以根據自己現有的基礎設施和熟悉程度而定。

為了擴大爬蟲系統的吞吐量，每個服務都可以橫向擴展，包括橫向復制，或是按URL來分片(sharding)。由于使用了Zookeeper，給某個服務增加一個copy，只用啟動這個服務就可以了，剩下的Zookeeper會自動處理。

這里只是給出了復雜分布式爬蟲系統的大框架，具體實現的時候，還有很多的細節需要處理，這時，之前做過爬蟲系統，踩過坑的經驗就很重要了。

來自：http://www.chinastor.org/gdcc/8852.html