Поисковая машина Яндекса отвечает на вопросы пользователей, находя нужные документы в интернете. А размеры современного интернета исчисляются в эксабайтах, то есть в миллиардах миллиардов байтов. Конечно же, Яндекс не обходит весь интернет каждый раз, когда ему задают вопрос. Поисковая система, так сказать, делает домашнее задание.

Поиск в интернете состоит из двух частей. Первая — поисковик обходит интернет, создавая его слепок на своих серверах. Вторая — пользователь задаёт запрос и получает ответ с серверов поисковика.

Яндекс ищет по поисковому индексу — базе данных, где для всех слов, которые есть на известных поиску сайтах, указано их местонахождение — адрес страницы и место на ней. Индекс можно сравнить с предметным указателем в книге или адресным справочником. В отличие от обычного предметного указателя, индекс содержит не только термины, а вообще все слова. А в отличие от адресного справочника, у каждого слова-адресата есть не одно, а очень много «мест прописки».

Подготовка данных, по которым ищет поисковая машина, называется индексированием. Специальная компьютерная система — поисковый робот — регулярно обходит интернет, выкачивает документы и обрабатывает их. Создается своего рода слепок интернета, который хранится на серверах поисковика и обновляется при каждом новом обходе.

У Яндекса два поисковых робота — основной и быстрый (он называется Orange). Основной робот индексирует интернет в целом, а Orange отвечает за то, чтобы в поиске можно было найти самые свежие документы, которые появились минуты или даже секунды назад. У каждого робота есть список адресов документов, которые нужно проиндексировать.

Когда при обходе робот видит на уже известных сайтах новые ссылки, он добавляет их в свой список, увеличивая количество индексируемых страниц. Впрочем, владелец сайта сам может помочь основному роботу Яндекса найти свой ресурс и подсказать, например, как часто обновляются его страницы — через сервис Яндекс.Вебмастер.

Сначала программа-планировщик выстраивает маршрут — очередность обхода документов. При этом планировщик учитывает важные для поисковой системы характеристики сайтов, такие как, например, цитируемость или частота обновления документов. После создания маршрута планировщик отдаёт его другой части поискового робота — «пауку». Паук регулярно обходит документы по заданному маршруту. Если сайт на месте, то есть работает и доступен, паук выкачивает запланированные в маршруте документы. Он определяет тип скачанного документа (html, pdf, swf и т.п.), кодировку и язык, а затем отправляет данные в хранилище.

Там программа разбирает документ по кирпичику: очищает от html-разметки, оставляя чистый текст, выделяет данные о местоположении каждого слова и добавляет их в индекс. Сам документ в исходном виде также остается в хранилище до следующего обхода. Благодаря этому пользователи могут найти в Яндексе и посмотреть документы, даже если сайт временно недоступен. Если сайт закрылся или документ был удалён или обновлён, Яндекс удалит копию со своих серверов или заменит её на новую.

Поисковый индекс, данные о типе документов, кодировке, языке и сохраненные копии документов вместе составляют поисковую базу. Она обновляется постоянно, но, чтобы это обновление стало доступно пользователям, её нужно перенести на «базовый поиск». Базовый поиск — сервера, которые отвечают пользователям на запросы. Туда переносится не вся поисковая база, а только её полезная часть — без спама, дубликатов сайтов (зеркал) и других ненужных документов.

Обновление поисковой базы из хранилища основного робота попадает в поиск «пакетами» — раз в несколько дней. Этот процесс создаёт дополнительную нагрузку на сервера, поэтому производится ночью, когда к Яндексу обращаются на порядок меньше пользователей. Сначала новые части базы помещаются рядом с такими же частями из прошлого обхода. Затем они проверяются по целому ряду факторов, чтобы обновление не ухудшило качество поиска. Если проверка прошла успешно, новая часть базы заменяет собой старую.

Робот Orange предназначен для поиска в реальном времени. Его планировщик и паук настроены так, чтобы находить новые документы и выбирать из огромного их количества все, хоть сколько-нибудь интересные. Каждый такой документ Orange сразу обрабатывает и выкладывает на базовый поиск. Срочных документов не очень много по сравнению с общим объемом интернета, поэтому обновление базы в реальном времени можно делать и при дневных нагрузках на сервера.