随着互联网高速发展和普及，对于网站的SEO需求越来越大，如何高效地对网站进行索引和抓取成为了越来越重要的问题。Nutch是一个免费开源的网络搜索引擎，使用Java编写，它提供了处理web以及大型搜索引擎所需的所有功能，以下是如何高效使用nutch进行网页索引和抓取。

一、nutch简介

Nutch是由Apache基金会开发的，一款免费开源的网络搜索引擎，使用Java语言编写，它支持符合标准的全文索引和全文检索。Nutch是一个模块化的搜索引擎，包括爬取器、解析器、索引器、搜索器和GUI，可以嵌入到任何Java应用程序中执行，应用于互联网、企业和云环境的网站搜索和业务搜索等。Nutch不仅可以对HTML页面进行索引和抓取，还可以对PDF、Word、Excel等各种格式的文档进行索引和抓取。其独到之处在于它是完全开源，可以在多个平台上运行，可以个性化定制搜索策略，不受专利限制，是一款优秀的搜索引擎系统软件。

二、nutch技术架构

Nutch系统主要分为四个模块：索引器、分析器、分发器和抓取器。如下图：


1.索引器

索引器主要负责把从数据库中读取的文档内容和数据库中存放的其他信息进行关联，并对刚获取的文档进行预处理。预处理包括主题判定、关键词提取、信息过滤等。预处理之后，把处理结果写入倒排文件中，形成对文档的索引。

2.分析器

分析器是指获取网页源码后对其进行分析，并从中提取所需信息的系统。包含了刚获取的文档内容的提取、信息提取处理、词频统计等功能。

3.分发器

分发器用于分发正被处理的数据，以便发往下一个处理节点。

4.抓取器

抓取器可用于抓取网页，支持多线程抓取。

以上四个模块相互合作协同完成Nutch的网络搜索工作，其中抓取器是整个系统中的关键部分。

三、nutch使用

1.nutch环境安装和配置：

Nutch需要Java运行环境和Ant来编译和运行。我们可以通过以下命令进行安装：

```sudo apt-get install openjdk-7-jdk

sudo apt-get install ant

sudo apt-get install git

git clone https://github.com/apache/nutch.git

cd nutch

```

安装完成后，我们还需要对系统进行环境配置，主要需要配置JAVA_HOME、ANT_HOME和PATH这三个系统变量。

2.nutch命令行操作：

在nutch的目录下打开终端，运行以下命令可以看到所有可用的命令。

```bin/nutch```

Nutch支持一系列命令可以完成各种操作，包括初始化环境、抓取网页、索引文档、查询、删除、拷贝、转储、清空等，其中以下是比较常用的命令：

- crawl：爬取网页

- index：索引文档

- readseg：阅读在指定的目录中的段文件和文档

- solrinject：将URL列表注入到Solr中进行索引

- solrclean：清空Solr索引

- solrdelete：从Solr索引中删除文档

- merge：将多个段文件合并

3.nutch配置文件：

Nutch主要涉及到三个配置文件：nutch-site.xml、gora.properties和regex-urlfilter.txt：

- nutch-site.xml：主要用于配置Nutch的一些参数信息，如网站超时时间、网站抓取线程数、分析文档级别、索引存储路径等相关信息。

- gora.properties: 主要用于配置数据库信息，包括数据库地址、端口号、用户名、密码、数据库类型等。

- regex-urlfilter.txt：主要用于按URL的正则表达式过滤URL，这里定义了我们要抓取的URL地址，包括要抓取网站地址和要抓取的文件类型等。

4.数据抽取和索引：

对于数据抽取和索引，我们最终需要完成以下步骤：种子Url的注入、网页的抓取、数据的提取、文档的处理、建立索引。

4.1 种子Url的注入

在Nutch中，种子Url是指用于地网站的主入口。种子Url用于指导整个爬行流程的启动，Nutch会根据种子Url的主入口，抓取网站中其他的Url。下面展示了如何注入种子Url：

```bin/nutch inject crawl/crawldb seeds```

说明：

- inject：注入种子Url的命令

- crawl：抓取工程的主目录

- crawldb：Nutch运行时使用的数据库目录

- seeds：种子Url列表

在执行此命令时，Nutch将读取种子Url列表并将这些Url转换为一些我们可以下载和分析的web页面，将这些页面存储在我们系统中的指定位置。

4.2 网页的抓取

在已经注入了种子Url之后，我们就可以开始爬取网站数据了。Nutch使用内置的抓取器从网络中获取网页并在本地存储。抓取命令如下:

```bin/nutch generate crawl/crawldb crawl/segments -topN 10```

说明：

- generate：生成爬取任务的命令

- crawl：抓取工程的主目录

- crawldb：Nutch运行时使用的数据库目录

- segments：存放抓取的网页数据目录

- -topN：表示保留前10个最重要的网页

我们可以在命令中修改抓取的线程数以加快爬取网页速度，提高抓取效率。还可以使用Nutch的URL过滤控制机制，对抓取内容的范围、深度、回溯等进行配置。

4.3 数据的提取

在完成了网页的抓取后，我们就需要提取数据了。Nutch使用内置的Parse工具从网页内容中提取出我们需要的数据，如文本、标题、图片、外链等。数据提取命令如下：

```bin/nutch parse crawl/segments/*```

说明：

- parse：数据提取的命令

- crawl/segments/*：已经抓取的网页存储目录，其中*表示该目录下的所有爬取任务，程序会自动的识别所有的任务。

4.4 文档的处理

在完成了数据提取后，我们需要对获取的文档进行处理，主要包括文档过滤、文档转换、文档归并。Nutch默认将获取的文档以segment文件的形式暂存在文本文件中，可使用以下命令进行处理：

```bin/nutch updata crawl/segments/*```

说明：

- updata：文档处理的命令

4.5 建立索引

在提取了数据后，我们就需要对文档进行建立索引工作。Nutch使用内置的Indexer命令将文档转换为lucene索引。建索引的命令如下：

```bin/nutch index crawl/segments/* -dir crawl/index -filter -normalize -deleteGone```

说明：

- index：生成索引的命令

- crawl/segments/*：已经过滤和处理的网页存储目录，其中*表示该目录下的所有爬取任务，程序会自动的识别所有的任务。

- -dir：Nutch生成索引的存储目录

- -filter：根据过滤规则过滤掉无效的网页

- -normalize：对网站数据进行标准化处理

最后，当我们完成了建立索引后，我们就可以利用搜索引擎所提供的搜索API查询我们需要的内容了。

四、总结

Nutch是一款功能强大的网络搜索引擎，可以实现SEO领域的网页抓取、索引等工作。随着互联网的快速发展和普及，利用Nutch中的优秀功能需求也越来越多。本文介绍了Nutch的主要技术架构和具体操作方式，包括Nutch的环境安装和配置、命令行操作、配置文件、数据抽取和索引等，希望对需要使用Nutch的帮助到你！