總體而言，搜索引擎面臨以下挑戰(zhàn)。

1、頁(yè)面爬行需要快速且全面

互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)。每天，無(wú)數(shù)的頁(yè)面被更新和創(chuàng)建，無(wú)數(shù)的用戶(hù)發(fā)布內(nèi)容并相互交流，要返回到有用的內(nèi)容，搜索引擎需要抓取新的頁(yè)面，但是由于頁(yè)面數(shù)量巨大，搜索引擎蜘蛛需要很長(zhǎng)時(shí)間才能更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的頁(yè)面一次。當(dāng)搜索引擎誕生時(shí)，捕獲和更新周期通常以月為單位進(jìn)行計(jì)算，這就是為什么谷歌在2003年之前每個(gè)月都有一個(gè)大的更新。

現(xiàn)在主流的搜索引擎已經(jīng)能夠在幾天內(nèi)更新重要的頁(yè)面，并且在幾小時(shí)甚至幾分鐘內(nèi)將包括在高權(quán)重網(wǎng)站上的新文檔。然而，這種快速的包含和更新只能局限于高權(quán)重的網(wǎng)站，許多頁(yè)面在幾個(gè)月內(nèi)沒(méi)有被重新爬行和更新也是很常見(jiàn)的。

為了返回比較好的結(jié)果，搜索引擎還必須盡可能全面地抓取一個(gè)頁(yè)面，這需要解決許多技術(shù)問(wèn)題，有些網(wǎng)站不利于搜索引擎蜘蛛爬行和爬行，如網(wǎng)站鏈接結(jié)構(gòu)的缺陷、Flash、Java腳本的廣泛使用，或者用戶(hù)在訪問(wèn)該部分之前必須登錄的內(nèi)容，都增加了搜索引擎爬行內(nèi)容的難度。

2、海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

一些大型網(wǎng)站在一個(gè)網(wǎng)站上有數(shù)百萬(wàn)、數(shù)千萬(wàn)、甚至數(shù)億的頁(yè)面，你可以想象網(wǎng)絡(luò)上所有網(wǎng)站的頁(yè)面加起來(lái)有多少數(shù)據(jù)，搜索引擎蜘蛛抓取頁(yè)面后，還必須有效地存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必須合理，具有很高的可擴(kuò)展性，對(duì)寫(xiě)入和訪問(wèn)速度的要求也很高。

除了頁(yè)面數(shù)據(jù)，搜索引擎還需要存儲(chǔ)頁(yè)面之間的鏈接和大量的歷史數(shù)據(jù)，這是用戶(hù)無(wú)法想象的。據(jù)估計(jì)，百度擁有340多萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，谷歌擁有數(shù)十個(gè)數(shù)據(jù)中心和數(shù)百萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器，這種大規(guī)模的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問(wèn)不可避免地會(huì)面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn)。

我們經(jīng)常在搜索結(jié)果中看到排名上下波動(dòng)，沒(méi)有明顯的原因，我們甚至可以刷新頁(yè)面并查看不同的排名，有時(shí)，網(wǎng)站數(shù)據(jù)也會(huì)丟失，這可能與大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和同步的技術(shù)難點(diǎn)有關(guān)。

3、索引處理快速、有效且可擴(kuò)展

在搜索引擎對(duì)頁(yè)面數(shù)據(jù)進(jìn)行爬行和存儲(chǔ)后，還需要進(jìn)行索引處理，包括鏈接關(guān)系計(jì)算、正向索引、反向索引等。由于數(shù)據(jù)庫(kù)中的頁(yè)面數(shù)量龐大，執(zhí)行pr等迭代計(jì)算既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，為了提供相關(guān)及時(shí)的搜索結(jié)果，只需抓取是沒(méi)有用的，同時(shí)也需要做很多的索引計(jì)算，因?yàn)樵谌魏螘r(shí)候都會(huì)添加新的數(shù)據(jù)和頁(yè)面，所以索引處理也應(yīng)該具有良好的可伸縮性。

4、快速準(zhǔn)確的查詢(xún)處理是普通用戶(hù)能看到的搜索引擎步驟

當(dāng)用戶(hù)在搜索框中輸入一個(gè)查詢(xún)并單擊“搜索”按鈕時(shí)，他通常會(huì)在不到一秒鐘的時(shí)間內(nèi)看到搜索結(jié)果。簡(jiǎn)單的表面處理實(shí)際上涉及非常復(fù)雜的背景處理。在后的查詢(xún)階段，比較重要的問(wèn)題是如何在不到一秒鐘的時(shí)間內(nèi)從數(shù)、數(shù)百萬(wàn)甚至數(shù)千萬(wàn)個(gè)包含搜索詞的頁(yè)面中快速找到比較合理、相關(guān)的頁(yè)面，并根據(jù)相關(guān)度和權(quán)限進(jìn)行排列。

5、判斷用戶(hù)意圖和人工智能

應(yīng)該說(shuō)，搜索引擎的前四個(gè)挑戰(zhàn)已經(jīng)能夠更好地解決，但是對(duì)用戶(hù)意圖的判斷還處于初級(jí)階段。不同的用戶(hù)搜索相同的查詢(xún)?cè)~，可能會(huì)查找不同的內(nèi)容。例如，在搜索“蘋(píng)果”時(shí)，用戶(hù)是想知道蘋(píng)果的果實(shí)，還是蘋(píng)果電腦，還是想知道電影“蘋(píng)果”的信息？或者他想聽(tīng)“蘋(píng)果”？沒(méi)有上下文，沒(méi)有對(duì)用戶(hù)的個(gè)人搜索習(xí)慣的理解，他就無(wú)法判斷。

搜索引擎目前正在根據(jù)用戶(hù)的搜索習(xí)慣、歷史數(shù)據(jù)的積累和語(yǔ)義搜索技術(shù)來(lái)判斷搜索意圖、理解文檔的真實(shí)含義和返回更相關(guān)的結(jié)果。