把14亿中国人都拉到一个微信群在技术上能实现吗?

最近,知乎上有一个非常热门的问题:“把 14 亿中国人民都拉到一个微信群里在技术上能实现吗?”

实际上,根据国家统计局的数据,截至 2017 年末,中国大陆总人口为 13 亿 9008 万人(包括 31 个省、自治区、直辖市和中国人民解放军现役军人,不包括香港、澳门和台湾以及海外华侨人数),早已超过 13 亿。

目前,微信群组成员人数上限为 500 人,把近 14 亿中国人都拉到一个微信群,从技术的角度考虑现实吗?需要多少台服务器?

而且在一个 14 亿人的群里,要怎样抢红包?手机会不会爆炸?欢迎大家收看官方吐槽系列~

先说结论:也许可以实现,但你会什么都看不见。

根据 2017 年《微信数据报告》的公开数据 [参考 1] :2017 年 9 月,微信日均登陆 9.02 亿人,日均发送消息 380 亿次。

这意味着平均每人每天发送信息 42 条,如果全国人民(对了,现在全国人口已经接近 14 亿)在同一个群里说话,这个群每天出现的信息就高达:

这么多信息仅仅是匀速发送的话,考虑到大家的睡眠,睡觉的 8 小时不算,那么手机里每秒要接收的信息就是:

哇塞,每秒超过 100 万条啊!目前主频最高的手机 CPU 之一,高通骁龙 845有 2.8GHz 的处理能力[参考 2] ,一共是 8 核。

如不计算安卓系统、显示刷新、网络 IO 等 CPU 操作的话,每条信息能分配到的计算能力是:

这是什么概念?全球第一款微处理器是 1971 年英特尔推出的 Intel 4004[参考 3],这个老古董的主频也有 108KHz 啊。所以 21.9KHz 就是啥也干不了。

幸好 IT 界有个摩尔定律:每 18 个月 CPU 性能就能翻倍(或者价钱是一半)。虽然现有科技已经很难让主频提升(某牙膏厂拼命挤也只有 5 Ghz)。

但假设我们使用了黑科技提升主频。等到了 2025 摩尔定律失效时[参考 4],我们的手机 CPU 主频应该达到:

看起来不错嘛,不过每条消息能得到的计算能力将达到:

呵呵,依然没有达到 Intel 4004 的水平,所以结果就是你等了 7 年,还是进不了这个全国群抢一个红包。

好吧,咱们让手机接入一个给力点的电脑, 比如说全球超算第一名的太湖之光,1 千万个 CPU 核心 [参考 5] 来帮忙处理这个宇宙第一大微信群。算力的问题总算有了着落。

我们假设平均每条消息有 10 个汉字,这大概相当于 30 byte,算上应用层会加上一定的控制字符,再加上 TCP/IP 网络层的数据消耗大概是 74 byte,取个整,平均每条消息有 100 byte,每个 byte 相当于 8 个 bit。

这时每秒需要的网络带宽大约是:

如果有人发红包,需要的带宽就更大了。

理论上,4G 网络能支持 1000 Mbps[参考 6],但别忘了,是全国人民在同一个群里,而你周围的人也需要同样的带宽,这使得你附近的基站不堪重负,陷入瘫痪。

为了避免网络瘫痪导致你抢不到红包或者看群消息,你需要搬到一个周围没有人的基站,比如放暑假了全校只有你还没回家的时候。

不过运营商的日子就不好过了,因为这一秒全国上下的流量就达到了惊人的:

这相当于 2017 年 4 月份的全国移动数据总流量的 65.7%[参考 7],意味着每 18 秒就能用完全国一年的流量。运营商瑟瑟发抖.gif

如果把 1.146 Ebit 数据用 2TByte 3.5 英寸硬盘(20 mm 高)装起来,然后叠起来,有 1433.25 m,相比之下,全球最高楼——迪拜的哈里发塔只有区区 828m。

当然,如果确实有需要,我相信电信运营商们肯定砸下重金为你建设全世界最大的宽带网络。

不过,接下来该花钱的就不是运营商——而是腾讯了。

为了处理这 1.146 Ebps 的流量, 腾讯需要准备 11466 万套交换机和服务器。

目前一台大厂 4 口万兆交换机售价大约是 4000 元,一台便宜带万兆口的服务器则大概需要 10000 元,这两项加起来的费用是:

呃,仅仅这两项就相当于 深圳 2014 年全年的 GDP[参考 8]。

这里还不包括网线、电线、服务器机架、机房托管、电费、运行支出……

这么多设备的存放也是个问题。一台带万兆(10Gbps)口的 2U 服务器有 88.9 mm 高,这样叠起来就有:

这差不多是中国到美国的飞机航线距离啊,用来修铁路也是够够的了。

好了,有了这么多设备加持,这下你终于可以愉快地进了群。

但你惊讶地发现,屏幕上除了白色,什么都没有——这是因为你的眼睛没办法接收这么快的数据!

人眼的视觉暂留时间是 100-400 毫秒[参考 9] ,而我们这个群每秒钟就要显示 102 万条信息,每条消息停留的时间只有大概 0.001 毫秒。相比之下,电影、电视都有 41 毫秒。

因此你还没来得及看清消息,它就已经消失了,最后只留下一团白色的色块在屏幕的正中央。

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