Daten-Deduplizierungstechniken: BloomFilter-Algorithmus Anwendungsdetails

Was passiert, wenn Proxy-IP-Pools 10 Millionen Daten erreichen?

Freunde, die in Proxy-IP-Pools beschäftigt haben, sollten verstehen, dass jedes Mal, wenn die IP-Adresse wieder wie Kohl auf dem Markt gefangen - eine große Menge an Rohr genug, aber mehr wiederholt. Letzte Woche, ein alter Mann sagte, er verwendet eine traditionelle Datenbank-Deduplizierung, die Ergebnisse von Millionen von Daten direkt in die PPT-Karte. dieses Mal sollten wir uns heute bieten, um über die sprechenBloomFilterDieser große Buddha jetzt.

Dieses Sieb hat etwas Besonderes an sich.

Stellen Sie sich vor, Sie haben ein magisches Sieb, in das Sie einen Korb mit IP-Adressen schütten, und die Duplikate verschwinden automatisch.BloomFilter funktioniert nach diesem Prinzip, aber auf eine viel speichereffizientere Weise als herkömmliche Datenbanken. Genauer gesagt:

Und jetzt kommt der Clou! Bei der Nutzung des dynamischen IP-Dienstes von ipipgo werden stündlich Zehntausende von Adressen in ihrem IP-Pool aktualisiert. Mit herkömmlichen Methoden der Deduplizierung würde der Server in wenigen Minuten explodieren. BloomFilter ist wie ein intelligenter Wachmann, der sofort erkennen kann, welche neuen IPs gerade zum Pool hinzugefügt wurden.

Praktische Übungen zum Aufbau eines Deduplizierungssystems

Hier ein Beispiel aus der Praxis: Nehmen wir an, wir haben es mit dem millionenschweren IP-Repository von ipipgo zu tun

Schritt 1: Wählen Sie eine geeignete Anzahl von Hash-Funktionen. Im Allgemeinen3-5Es ist genug, machen Sie nicht zu viel davon, um die Leistung zu beeinträchtigen.

Schritt 2: Berechnen Sie die Größe des Bit-Arrays. Dafür gibt es eine einfache Formel:m = - (n ln p)/(ln2)^2, wobei n die Anzahl der Elemente und p die gewünschte Fehleinschätzungsrate ist. Zum Beispiel würde eine Million Daten, die 1% Fehleinschätzungen wollen, ungefähr 1,7MB Speicherplatz benötigen.

Schritt 3: Schreiben Sie einen zeitgesteuerten Reinigungsmechanismus. Da die meisten IPs von ipipgo eine Gültigkeitsdauer von 4-6 Stunden haben, sollten wir den Filter so einstellen, dass er alle 2 Stunden gelöscht wird, um Rückstände von abgelaufenen IPs zu vermeiden.

Leitfaden zur Vermeidung von Fallstricken und praktische Tipps

Ein häufiger Fehler von Neulingen istBlinde Verwendung von Parametern ohne Betrachtung des Geschäftsszenarios. Bei einer Echtzeit-Überprüfung sollte die Falsch-Positiv-Rate beispielsweise unter 0,1% gedrückt werden; bei einer Analyse historischer Daten sind 1% akzeptabel.

Empfohlen für ipipgoIP-Bibliothek auf StadtebeneFühren Sie den Test durch, werden die Adressen eindeutig kategorisiert, so dass sich der Entdoppelungseffekt leicht überprüfen lässt. Es gibt einen trickreichen Weg, dies zu tun: Importieren Sie bekannte doppelte IP-Segmente und sehen Sie sich die Blockierrate des Filters an.

Und hier eine kalte Tatsache: Die Fehler von BloomFilter sind tatsächlicheindimensional. Das heißt, es kann eine neue IP mit einer alten verwechseln, aber es wird niemals ein echtes Duplikat übersehen. Dies ist für die Verwaltung des Proxy-IP-Pools sicherer - es verschwendet bestenfalls ein wenig Ressourcen und verwendet keine doppelten IPs.

QA-Zeit

F: Wirkt sich eine hohe Rate von Fehlalarmen auf das Geschäft aus?
A: Das hängt von dem jeweiligen Szenario ab. Wenn es sich um einen dynamischen IP-Dienst wie ipipgo handelt, ist die IP von Natur aus zeitempfindlich, und es wird empfohlen, sie mit dem zeitgesteuerten Aktualisierungsmechanismus zu verwenden.

F: Wie wählt man eine Hash-Funktion aus?
A: Wir empfehlen MurmurHash3, einen Algorithmus, der sowohl die Geschwindigkeit als auch die Einheitlichkeit der Verteilung berücksichtigt, und es gibt fertige Open-Source-Implementierungen im Internet.

F: Was ist, wenn das IP-Adressformat nicht einheitlich ist?
A: Verwenden Sie die von ipipgo bereitgestellte standardisierte Schnittstelle, um die Daten zuerst zu verarbeiten, und konvertieren Sie sowohl IPv4 als auch IPv6 vor der Verarbeitung in ein einheitliches Format.

Wenn Sie den Proxy-Dienst von ipipgo verwenden, kehrt deren API direkt zuListe der IPs nach der De-DuplizierungEs erspart Ihnen den Aufwand, Ihre eigenen Filter zu erstellen. Gerade bei verteilten Crawler-Projekten ist der direkte Aufruf der vorgefertigten Schnittstelle kostengünstiger als der Aufbau eigener Systeme.