搜索引擎系统是最复杂的计算系统之一，当今主流搜索引擎服务商都是有财力、人力的大公司。即使有技术、人力、财力的保证，搜索引擎还是面临很多技术挑战。搜索引擎诞生后的十多年中，技术已经得到了长足的进步。我们今天看到的搜索结果质量与10年前相比已经好得太多了。不过这还只是一个开始，搜索引擎必然还会有更多创新，提供更多、更准确的内容。
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总体来说，搜索引擎主要会面对以下几方面的挑战。
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1．页面抓取需要快而全面
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互联网是一个动态的内容网络，每天有无数页面被更新、创建，无数用户在网站上发布内容、沟通联系。要返回最有用的内容，搜索引擎就要抓取最新的页面。但是由于页面数量巨大，搜索引擎蜘蛛更新一次数据库中的页面要花很长时间。搜索引擎刚诞生时，这个抓取周期往往以几个月计算。这也就是Google在2003年以前每个月有一次大更新的原因所在。
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现在主流搜索引擎都已经能在几天之内更新重要页面，权重高的网站上的新文件几小时甚至几分钟之内就会被收录。不过，这种快速收录和更新也只能局限于高权重网站。很多页面几个月不被重新抓取和更新，也是非常常见的。
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要返回最好的结果，搜索引擎也必须抓取尽量全面的页面，这就需要解决很多技术问题。一些网站并不利于搜索引擎蜘蛛爬行和抓取，诸如网站链接结构的缺陷、大量使用Flash、JavaScript脚本，或者把内容放在用户必须登录以后才能访问的部分，都培大了搜索引擎抓取内容的难度。
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2．海量数据存储
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一些大型网站单是一个网站就有百万千万个页面，可以想象网上所有网站的页面加起来是一个什么数据量。搜索引擎蜘蛛抓取页面后，还必须有效存储这些数据，数据结构必须合理，具备极高的扩展性，写入及访问速度要求也很高。
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除了页面数据，搜索引擎还需要存储页面之间的链接关系及大量历史数据，这样的数据量是用户无法想象的。据说Google有几十个数据中心，上百万台服务器。这样大规模的数据存储和访问必然存在很多技术挑战。
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我们经常在搜索结果中看到，排名会没有明显原因地上下波动，甚至可能刷新一下页面，就看到不同的排名，有的时候网站数据也可能丢失。这些都可能与大规模数据存储的技术难题有关。
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3．索引处理快速有效，具可扩展性
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搜索引擎将页面数据抓取和存储后，还要进行索引处理，包括链接关系的计算、正向索引、倒排索引等。由于数据库中页面数量大，进行PR之类的迭代计算也是耗时费力的。要想及时提供相关又及时的搜索结果，仅仅抓取没有用，还必须进行大量索引计算。由于随时都有新数据、新页面加入，因此索引处理也要具备很好的扩展性。

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