[技術腦洞] 若是把14億中國人拉到一個微信羣裏技術上能實現嗎?

本文由騰訊官方知乎帳號發佈和分享,原文知乎標題:「把 14 億中國人民都拉到一個微信羣裏在技術上能實現嗎?」。php

一、引言

知乎上有一個很是熱門的問題:「把 13 億中國人民都拉到一個微信羣裏在技術上能實現嗎?」(見下圖)html

聽到這個問題,全廠的人都炸了。要知道一個微信羣最多隻能有500人啊,QQ羣也只有2000而已。當你有機會加入一個2000人QQ羣的時候,你就已經感覺到「信息爆炸」的可怕……服務器

13億人的微信羣?Are you sure?微信

然鵝,鵝廠的工程師竟然有人跳出來認認真真地作了回答。喏,就是下面這位開發小哥哥,他給出了一個知乎萬讚的回答,請好好欣賞他的靈魂做畫!網絡

先說結論:也許能夠實現,但你會什麼都看不見。微信開發

學習交流:架構

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二、做爲理科男,咱們來認真的分析一下

根據2017年《微信數據報告》的公開數據:2017年9月,微信日均登錄9.02億人,日均發送消息380億次

► 這意味着平均每人天天發送信息42條,若是全國人民(對了,如今全國人口已經接近14億)在同一個羣裏說話,這個羣天天出現的信息就高達:

► 這麼多信息僅僅是勻速發送的話,考慮到你們的睡眠,睡覺的8小時不算,那麼手機裏每秒要接收的信息就是:

哇塞,每秒超過100萬條啊!目前主頻最高的手機CPU之一,高通驍龍845有2.8GHz的處理能力,一共是8核。

► 如不計算安卓系統、顯示刷新、網絡IO等CPU操做的話,每條信息能分配到的計算能力是:

這是什麼概念?全球第一款微處理器是1971年英特爾推出的Intel 4004,這個老古董的主頻也有108KHz啊。因此21.9KHz就是啥也幹不了。

幸虧IT界有個摩爾定律:每18個月CPU性能就能翻倍(或者價錢是一半)。雖然現有科技已經很難讓主頻提高(某牙膏廠拼命擠也只有5Ghz)。

► 但假設咱們使用了黑科技提高主頻。等到了2025摩爾定律失效時,咱們的手機CPU主頻應該達到:

► 看起來不錯嘛,不過每條消息能獲得的計算能力將達到:

呵呵,依然沒有達到Intel 4004的水平,因此結果就是你等了7年,仍是進不了這個全國羣搶一個紅包。

好吧,我們讓手機接入一個給力點的電腦, 好比說曾經全球超算第一名的太湖之光[參考5],用它的1千萬個CPU核心來幫忙處理這個宇宙第一大微信羣。算力的問題算是有了着落。

咱們假設平均每條消息有10個漢字,這大概至關於30 byte,算上應用層會加上必定的控制字符,再加上TCP/IP網絡層的數據消耗大概是74 byte,取個整,平均每條消息有100 byte。

► 而每一個byte 至關於8個bit,因此這時每秒須要的網絡帶寬大約是:

這時千萬不要有人發紅包,不然須要的帶寬就更大了。

理論上,4G網絡能支持1000Mbps,但別忘了,是全國人民在同一個羣裏,而你周圍的人也須要一樣的帶寬,這使得你附近的基站不堪重負,陷入癱瘓。

爲了不網絡癱瘓致使你搶不到紅包或者看羣消息,你須要搬到一個周圍沒有人的基站,好比放暑假了全校只有你還沒回家的時候。

► 不過運營商的日子就很差過了,由於這一秒全國上下的流量就達到了驚人的:

這至關於2017 4月份的全國移動數據總流量的65.7%,同時意味着每18秒就能用徹底國一年的流量 。運營商瑟瑟發抖.gif

若是把1.146Ebit數據用2TByte 3.5英寸硬盤(20mm高)裝起來,而後疊起來,有1433.25m,相比之下,全球最高樓——迪拜的哈利法塔只有區區828m。

固然,若是確實有須要,我相信電信運營商們確定砸下重金爲你建設全世界最大的寬帶網絡。

不過,接下來該花錢的就不是運營商——而是騰訊了。

爲了處理這1.146Ebps 的流量, 騰訊須要準備11466萬套交換機和服務器。

► 目前一臺大廠4口萬兆交換機售價大約是4000元,一臺便宜帶萬兆口的服務器則大概須要10000元,這兩項加起來的費用是:

呃,僅僅這兩項就至關於深圳2014年整年的GDP。這裏還不包括網線、電線、服務器機架、機房託管、電費、運行支出……

► 何況,這麼多設備的存放也是個問題。一臺帶萬兆(10Gbps)口的2U服務器有88.9mm高,這樣疊起來就有:

這差很少是中國到美國的飛機航線距離啊,用來修鐵路也是夠夠的了。

 

好了,有了這麼多設備加持,這下你終於能夠愉快地進了羣。

但你驚訝地發現,屏幕上除了白色,什麼都沒有——這是由於你的眼睛沒辦法接收這麼快的數據!

人眼的視覺暫留時間是100-400毫秒,而咱們這個羣每秒鐘就要顯示102萬條信息,每條消息停留的時間只有大概0.0001毫秒。相比之下,電影、電視都有41毫秒。

所以你還沒來得及看清消息,它就已經消失了,最後只留下一團白色的色塊在屏幕的正中央。

個人手機着火了,能不能來一下……

附錄:有關QQ、微信的技術故事

技術往事:微信估值已超5千億,雷軍曾有機會收編張小龍及其Foxmail

QQ和微信兇猛成長的背後:騰訊網絡基礎架構的這些年

閒話即時通信:騰訊的成長史本質就是一部QQ成長史

2017微信數據報告:日活躍用戶達9億、日發消息380億條

騰訊開發微信花了多少錢?技術難度真這麼大?難在哪?

技術往事:創業初期的騰訊——16年前的冬天,誰動了馬化騰的代碼》 

技術往事:史上最全QQ圖標變遷過程,追尋IM巨人的演進歷史》 

技術往事:「QQ羣」和「微信紅包」是怎麼來的?》 

開發往事:深度講述2010到2015,微信一路風雨的背後》 

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開發往事:記錄微信3.0版背後的故事(距微信1.0發佈9個月時)》 

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