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把 13 億中國人民都拉到一個微信群里,在技術上能實現嗎?

把 13 億中國人民都拉到一個微信群里,在技術上能實現嗎?

圖片來源圖蟲:已授站長之家使用

作者:MAX,微信公眾號:騰訊(ID:tencent)

原回答鏈接:https://www.zhihu.com/question/293021546/answer/487157602

總有些腦洞大的朋友向我們提出奇奇奇怪的問題,比如前兩天就有人問:

“把 13 億中國人民都拉到一個微信群里在技術上能實現嗎?”

聽到這個問題,全廠的人都炸了。要知道一個微信群最多只能有 500 人啊,QQ群也只有 2000 而已。當你有機會加入一個 2000 人QQ群的時候,你就已經感受到“信息爆炸”的可怕……

13 億人的微信群?Are you sure?

然鵝,鵝廠的工程師居然有人跳出來認認真真地做了回答。喏,就是下面這位開發小哥哥,他給出了一個知乎萬贊的回答,請好好欣賞他的靈魂作畫!

把 13 億中國人民都拉到一個微信群里,在技術上能實現嗎?

先說結論:也許可以實現,但你會什麼都看不見。

根據 2017 年《微信數據報告》的公開數據[參考1]

2017 年 9 月,微信日均登陸9. 02 億人,日均發送消息 380 億次。

這意味着平均每人每天發送信息 42 條,如果全國人民(對了,現在全國人口已經接近 14 億)在同一個群里說話,這個群每天出現的信息就高達:

把 13 億中國人民都拉到一個微信群里,在技術上能實現嗎?

這麼多信息僅僅是勻速發送的話,考慮到大家的睡眠,睡覺的 8 小時不算,那麼手機里每秒要接收的信息就是:

把 13 億中國人民都拉到一個微信群里,在技術上能實現嗎?

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[參考2] ,一共是 8 核,如不計算安卓系統、顯示刷新、網絡IO等CPU操作的話,每條信息能分配到的計算能力是:

把 13 億中國人民都拉到一個微信群里,在技術上能實現嗎?

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[參考3],這個老古董的主頻也有108KHz啊,所以21.9KHz就是啥也幹不了。

幸好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升(某牙膏廠拚命擠也只有5Ghz)。

但假設我們使用了黑科技提升主頻,等到了 2025 摩爾定律失效時[參考4],我們的手機CPU主頻應該達到:

把 13 億中國人民都拉到一個微信群里,在技術上能實現嗎?

看起來不錯嘛,不過每條消息能得到的計算能力將達到:

把 13 億中國人民都拉到一個微信群里,在技術上能實現嗎?

呵呵,依然沒有達到Intel4004 的水平,所以結果就是你等了 7 年,還是進不了這個全國群搶一個紅包。

好吧,咱們讓手機接入一個給力點的電腦, 比如說全球超算第一名的太湖之光, 1 千萬個CPU核心[參考5]來幫忙處理這個宇宙第一大微信群。算力的問題總算有了着落。

我們假設平均每條消息有 10 個漢字,這大概相當於30 byte,算上應用層會加上一定的控制字符,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,每個byte 相當於 8 個bit。

這時每秒需要的網絡帶寬大約是:

把 13 億中國人民都拉到一個微信群里,在技術上能實現嗎?

如果有人發紅包,需要的帶寬就更大了。

理論上,4G網絡能支持1000Mbps[參考6],但別忘了,是全國人民在同一個群里,而你周圍的人也需要同樣的帶寬,這使得你附近的基站不堪重負,陷入癱瘓。

為了避免網絡癱瘓導致你搶不到紅包或者看群消息,你需要搬到一個周圍沒有人的基站,比如: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不好過了,因為這一秒全國上下的流量就達到了驚人的:

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這相當於20174 月份的全國移動數據總流量的65.7%[參考7],意味着每 18 秒就能用完全國一年的流量 。運營商瑟瑟發抖.gif

如果把1.146Ebit數據用2TByte 3. 5 英寸硬盤(20mm高)裝起來,然後疊起來,有1433.25m,相比之下,全球最高樓——迪拜的哈里發塔只有區區828m。

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當然,如果確實有需要,我相信電信運營商們肯定砸下重金為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。

為了處理這1.146Ebps 的流量, 騰訊需要準備 11466 萬套交換機和服務器。

目前一台大廠 4 口萬兆交換機售價大約是 4000 元,一台便宜帶萬兆口的服務器則大概需要 10000 元,這兩項加起來的費用是:

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呃,僅僅這兩項就相當於深圳 2014 年全年的GDP[參考8]。

這裡還不包括網線、電線、服務器機架、機房託管、電費、運行支出……

這麼多設備的存放也是個問題,一台帶萬兆(10Gbps)口的2U服務器有88.9mm高,這樣疊起來就有:

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這差不多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。

把 13 億中國人民都拉到一個微信群里,在技術上能實現嗎?

好了,有了這麼多設備加持,這下你終於可以愉快地進了群。但你驚訝地發現,屏幕上除了白色,什麼都沒有——這是因為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[參考9] ,而我們這個群每秒鐘就要顯示 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。

因此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。

把 13 億中國人民都拉到一個微信群里,在技術上能實現嗎?

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