Kritische Komponenten einer robusten Web-Scraping-Infrastruktur

Der Aufbau einer leistungsstarken und skalierbaren Web-Scraping-Infrastruktur erfordert ein ausgeklügeltes System und sorgfältige Planung. Zuerst müssen Sie ein Team erfahrener Entwickler zusammenstellen, dann müssen Sie die Infrastruktur einrichten. Schließlich benötigen Sie eine strenge Testrunde, bevor Sie mit der Datenextraktion beginnen können. Einer der schwierigsten Teile bleibt jedoch die Scraping-Infrastruktur. Wenn nicht vorher gut darüber nachgedacht wird, kann dies zu zahlreichen Problemen führen und auch rechtliche Probleme verursachen, die außer Kontrolle geraten können.

Daher werden wir heute einige kritische Komponenten einer robusten und gut geplanten Web-Scraping-Infrastruktur diskutieren.

Selbstkratzende Spinnen

Beim Scraping von Websites, insbesondere in großen Mengen, benötigen Sie eine Art automatisierter Skripte (normalerweise Spider genannt), die eingerichtet werden müssen. Diese Spinnen sollten in der Lage sein, mehrere Threads zu erstellen und unabhängig voneinander zu agieren, sodass sie mehrere Webseiten gleichzeitig durchsuchen können. Lassen Sie mich Ihnen ein Beispiel geben. Angenommen, Sie möchten Daten von einer E-Commerce-Website namens zuba.com crawlen. Nehmen wir nun an, Zuba hat mehrere Unterkategorien wie Bücher, Kleidung, Uhren und Mobiltelefone.

Sobald Sie also die Root-Website erreicht haben (was www.zuba.com sein kann), möchten Sie 4 verschiedene Spider erstellen (einen für Webseiten, die mit www.zuba.com/books beginnen, einen für diejenigen, die mit www.zuba beginnen. com/fashion usw.). Obwohl Sie mit einer einzelnen Spinne beginnen, teilen sich diese auf der Kategorieseite auf diese Weise in vier separate Spinnen. Sie können sich mehr vermehren, falls es Unterkategorien unter jeder Kategorie gibt.

Diese Spinnen können Daten einzeln crawlen, und falls einer von ihnen aufgrund einer nicht abgefangenen Ausnahme abstürzt, können Sie ihn einzeln fortsetzen, ohne alle anderen zu unterbrechen. Die Erstellung von Spidern würde Ihnen auch helfen, Daten in festen Zeitintervallen zu crawlen, sodass Ihre Daten immer aktualisiert werden. Sie können Ihre Spinnen auch so einstellen, dass sie je nach Ihren Anforderungen zu einem bestimmten Datum und zu einer bestimmten Uhrzeit ausgeführt werden.

Datenvalidierung und Qualitätskontrolle

Web Scraping bedeutet nicht das „Sammeln und Ablegen“ von Daten. Sie sollten Validierungen und Überprüfungen durchführen, um sicherzustellen, dass unsaubere Daten nicht in Ihren Datensätzen landen und sie unbrauchbar machen. Falls Sie Daten kratzen, um bestimmte Datenpunkte aufzufüllen, müssen Sie Einschränkungen für jeden Datenpunkt haben. Sagen Sie für Telefonnummern, Sie können überprüfen, ob sie eine bestimmte Anzahl von Ziffern haben und nur Zahlen enthalten. Bei Namen können Sie prüfen, ob sie aus einem oder mehreren Wörtern bestehen und durch Leerzeichen getrennt sind. Auf diese Weise können Sie sicherstellen, dass sich keine schmutzigen oder beschädigten Daten in Ihre Datenspalten einschleichen.

Bevor Sie Ihr Web-Scraping-Framework fertigstellen, sollten Sie gründlich recherchieren, um zu prüfen, welches die maximale Datengenauigkeit bietet, da dies auf lange Sicht zu besseren Ergebnissen führt und weniger manuelle Eingriffe erfordert.

Eine der häufigsten Beschwerden in gekratzten Datensätzen ist die Fülle doppelter Daten. Eine doppelte Datenprüfung ist ein Muss, wenn Sie große Datenmengen kratzen. Dies hält nicht nur Ihren Datensatz sauber, sondern reduziert auch Ihren Speicherbedarf und damit die Kosten.

Ein schwierigerer, aber effektiverer Weg, um Ihre gekratzten Daten sauber und korrekt zu halten, besteht darin, Daten aus mehreren Quellen zu crawlen und sie miteinander zu vergleichen. Dies kann mehr Zeit in Anspruch nehmen und ist möglicherweise auch schwierig für jeden einzelnen Datensatz einzurichten, den Sie füllen, aber es hat sich als das effektivste Setup für sauberes Web Scraping erwiesen.

Skalierbarer Server für die Web-Scraping-Infrastruktur

Wenn wir über das Ausführen von Spidern und automatisierten Skripten sprechen, meinen wir normalerweise, dass der Code auf einem Cloud-basierten Server bereitgestellt wird. Eine der am häufigsten verwendeten und billigsten Lösungen ist AWS-EC2 von Amazon. Es hilft Ihnen, Code auf einem Linux- oder Windows-Server auszuführen, der von ihrem Team bei AWS verwaltet und gewartet wird.

Es gibt 275 verschiedene Instanzen, aus denen Sie wählen können, je nachdem, welche Art von Betriebssystem Sie benötigen, wie verwaltet Ihr Server sein soll und welche Art von CPU und RAM er verwenden wird. Ihnen wird nur die Betriebszeit in Rechnung gestellt und Sie können Ihren Server anhalten, falls Sie ihn für einige Zeit nicht verwenden möchten.

Das Einrichten Ihrer Scraping-Infrastruktur in der Cloud kann sich auf lange Sicht als sehr kostengünstig und effektiv erweisen, aber Sie benötigen Cloud-Architekten, die die Dinge einrichten und sich darum kümmern, sie zu aktualisieren oder bei Bedarf Änderungen daran vorzunehmen.

Web-Scraping-Infrastruktur zum Speichern und Verfügbarmachen von Daten

Wenn wir über Web Scraping sprechen, denken wir normalerweise an die Infrastruktur und den Code, die zum Extrahieren der Daten erforderlich sind, aber was nützt das Extrahieren der Daten, wenn wir sie nicht in einem Format und an einem Ort speichern, von dem aus sie abgerufen und verwendet werden können Leichtigkeit. Falls Sie hochauflösende Daten wie Bilder oder Videos kratzen, die GBs erreichen, können Sie AWS-S3 ausprobieren, die derzeit billigste Datenspeicherlösung auf dem Markt.

Es gibt teurere Lösungen, die Sie wählen können, je nachdem, wie oft Sie auf die Daten zugreifen möchten. Falls Sie bestimmte Datenpunkte extrahieren, können Sie die Daten in einer Datenbank wie Postgres in AWS-RDS speichern. Anschließend können Sie die Daten mithilfe von APIs verfügbar machen, die je nach Bedarf in Ihre Geschäftsprozesse integriert werden können.

Proxy-Verwaltung und IP-Rotation

Beim Scrapen einer einzelnen Webseite können Sie das Skript von Ihrem Laptop aus ausführen und die Arbeit erledigen. Wenn Sie jedoch versuchen, jede Sekunde Daten von Tausenden von Webseiten einer einzelnen Website zu crawlen, werden Sie in weniger als Minuten auf die schwarze Liste gesetzt und von der Website blockiert. Die Website blockiert Ihre IP-Adresse und stellt auch die Anzeige des CAPTCHA ein, falls Sie das CAPTCHA automatisch erkannt und ausgefüllt haben. Um Ihre IP zu rotieren, sollten Sie einen VPN-Dienst oder einen Proxy-Dienst verwenden und die Häufigkeit festlegen, mit der sich die IP ändern soll, sowie die Liste der Standorte, von denen Sie Ihre IP bevorzugen.

User-Agent ist ein Tool, das mitteilt, welchen Browser Sie verwenden. Es enthält auch andere Informationen wie das Betriebssystem, von dem aus es ausgeführt wird usw. Wenn es über einen längeren Zeitraum gleich bleibt, erkennt die Website möglicherweise, dass Sie versuchen, Daten zu crawlen, und blockiert Sie möglicherweise. Daher ist es besser, dass Sie Ihren Benutzeragenten von Zeit zu Zeit wechseln. Sie können eine Liste von Benutzeragenten erstellen und nach einem festgelegten Zeitintervall zufällig einen auswählen.

Um Blacklisting zu verhindern, können Sie einen Headless-Browser mit Tools wie „Selenium“ verwenden. Eine Sache, die Sie beachten müssen, ist, dass das Ausführen eines Headless-Browsers dasselbe ist wie der Besuch aller Webseiten mit Ihrem Browser, mit der Ausnahme, dass Sie die Seiten nicht visuell sehen. Es ist jedoch ressourcenintensiv und kann Prozesse verlangsamen oder Sie mehr kosten, wenn Sie eine Cloud-Architektur verwenden.

Kurz gesagt, Unternehmen versuchen, Scraping-Bots durch zwei Dinge zu finden:

1. Wiederkehrende Aufgaben aus einer Hand.
2. Plötzlich starker Verkehr aus einer einzigen Quelle.

Wenn Sie sich darum kümmern können, sind Sie sicher.

Verteilte Web-Scraping-Infrastruktur

Falls Sie kontinuierlich Daten crawlen müssen, um einen Live-Daten-Feed aus verschiedenen Quellen zu sammeln, wird empfohlen, dass Sie für jede Quelle separate Server und Spider einrichten. Dies sollte aus mehreren Gründen erfolgen. Im Falle des Absturzes eines einzelnen Servers sollten alle Ihre Prozesse nicht anhalten. Es ist auch einfacher, das Problem zu lokalisieren, wenn Sie wissen, bei welchem ​​Scraping-Prozess das Problem aufgetreten ist. Verteiltes Scraping wäre auch schneller und würde Engpässe beseitigen, da ein langsamer Prozess einen anderen nicht verlangsamen würde.

Ethisches Kratzen

Bei dieser Komponente der Web-Scraping-Infrastruktur geht es eher um die gesetzlichen Anforderungen. Das Scraping von Webdaten ist nicht illegal, aber einige ethische Grenzen müssen zum Wohle aller eingehalten werden. Sie sollten immer die robot.txt-Datei überprüfen, um festzustellen, ob eine Webseite das Web-Scraping eingeschränkt hat. Sie sollten eine Website niemals so häufig aufrufen, dass sie überlastet wird und abstürzt.

Falls Sie sich vor dem Crawlen mit einigen Anmeldeinformationen auf einer Website anmelden, sollten Sie auch daran denken, dass das Anmelden bedeutet, dass Sie bestimmten Bedingungen zustimmen. Wenn diese ausdrücklich erwähnen, dass Sie keine Daten crawlen können, ist das Scrapen von Daten von Seiten innerhalb des Anmeldebildschirms illegal. Daher sollten Sie Ihren Scraping-Motor und Ihre Spinnen so konfigurieren, dass sie den Gesetzen und Vorschriften Ihrer Region entsprechen.

Fazit

Die Einrichtung und Wartung der Web-Scraping-Infrastruktur ist ein komplexer Prozess, und das ist der Grund, warum viele Unternehmen es vorziehen, ihre Web-Scraping-Aufgaben an Unternehmen wie uns auszulagern. Unser Team bei PromptCloud hilft Unternehmen dabei, Daten auf Knopfdruck zu erhalten. Sie liefern uns die Anforderungen, wir liefern Ihnen die Daten im gewünschten Format und in der Versandart Ihrer Wahl.