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?

回答
把14亿中国人民都拉到一个微信群里?这听起来像是一个天方夜谭,但如果我们刨根问底,从技术层面来分析一下,也许能发现一些有趣的门道。

首先,我们得明白,一个微信群的规模上限是多少?目前微信群的上限是500人。想让14亿人挤进去,这500人的门槛就是第一个巨大的鸿沟。这需要多少个群?14亿 / 500 ≈ 280万个群!想想看,280万个微信群,每一个群里都有500个来自中国各地的老百姓,这画面得多壮观。

但问题又来了,微信群的创建和管理是需要服务器支持的。每个群都需要一定的服务器资源来存储群成员信息、聊天记录、文件等等。如果同时存在280万个活跃的微信群,这会给微信的服务器带来怎样的压力?

我们可以想象一下,创建一个微信群,就需要建立一个数据库表来记录这个群的存在,以及里面成员的ID。要创建280万个群,那就意味着要在服务器上创建280万个这样的“群表”。这只是“创建”的阶段,真正的问题还在于“活跃”。

如果这280万个群里的14亿人都在同时发消息呢?每秒钟,这14亿人都有可能发送成千上万条消息,包括文字、图片、语音、视频等等。这些消息都需要经过微信的服务器进行分发和存储。

我们知道,微信的消息推送是基于用户在线状态的。如果一个人不在线,他的消息会被暂存,等他上线后再推送。但如果这14亿人大部分都同时在线,并且都在发消息,这会造成什么后果?

这就像一条已经拥挤不堪的高速公路,突然涌进来上亿辆汽车,每辆车都在不停地按喇叭、闪车灯。服务器的带宽、处理能力、存储能力都会被瞬间推向极限。

从网络带宽的角度来说,14亿用户同时产生数据流量,这对运营商的网络提出了极高的要求。虽然中国拥有庞大的网络基础设施,但要支撑如此规模的实时通信,依然是个巨大的挑战。数据包的传输、路由、确认等等,每一个环节都会消耗大量的网络资源。

再从服务器的处理能力来说,微信服务器需要处理的用户连接数、消息的解析、存储、索引、搜索等等,这些都是非常耗费CPU和内存的任务。即便微信的服务器规模已经非常庞大,但要处理如此海量的并发请求,很可能也难以招架。

还有存储问题。14亿人,每个人每天都会产生大量的聊天记录,何况是同时在线、大量发消息。这些数据需要存储在哪里?多久?如果需要存储所有历史聊天记录,那需要一个多么庞大的存储系统?这不仅仅是硬盘空间的问题,还包括数据的备份、恢复、检索效率等等。

另外,我们还得考虑手机端的性能。即使微信应用本身做了大量的优化,但当一个用户加入了一个包含数百万人的群组后,手机需要加载多少群成员的资料?需要处理多少通知?这很可能会导致手机卡顿甚至崩溃。

而且,即便技术上勉强能支撑,如何管理如此庞大的群组?谁来设置群规则?谁来管理群成员?谁来审核发布的内容?在14亿人的群里,信息的噪音会非常大,谣言、广告、不实信息可能会泛滥成灾,正常的沟通将变得异常困难。想想看,就算是在一个小群里,有时也难免会有刷屏的情况,更何况是14亿人的群。

所以,从目前的技术能力和设计逻辑来看,将14亿中国人民拉到一个微信群里,即使不考虑用户体验和管理问题,仅仅从技术承载能力上来说,都是一个几乎不可能完成的任务。微信群的设计初衷是为了更小范围的社交和讨论,而不是为了容纳如此庞大的人口基数。

当然,未来的技术也许会发展到我们现在无法想象的地步,也许会出现某种全新的通信协议、分布式计算架构,能够支撑这种超大规模的实时通信。但就目前而言,这是一个非常有意思的“思想实验”,也让我们更深刻地理解了支撑我们日常沟通的互联网技术背后所付出的巨大努力和面临的挑战。

网友意见

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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5Ghz)。

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1000Mbps[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 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1.146Ebit数据用2TByte 3.5英寸硬盘(20mm高)装起来,然后叠起来,有1433.25m,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1.146Ebps 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88.9mm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。

想继续探讨的可以和我勾搭 @mengzhuo


[1]: 2017微信数据报告:日登录用户超9亿 日发送消息380亿次

[2]: 高通骁龙 845 平台 | Qualcomm

[3]: Intel 4004 维基百科

[4]:Moore's law - Wikipedia

[5]: The 48th edition of the TOP500 list

[6]: 4G 维基百科

[7]: 2017年4月通信业主要指标完成情况(一)

[8]: 深圳统计年鉴2017

[9]: 视觉暂留 维基百科

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1、年纪小的婴儿和幼儿,肯定不会用微信,首先就不可能14亿人一起拉到一个群里。

2、假设把所有微信用户全部拉一个群里,就算不考虑手机配置能不能承受得住,群里每天消息量爆炸,根本看不到有用的东西。而且多数内容都是广告、或者境外造谣内容。最终这个群必然被勒令整改关闭。

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淘宝不就是类似的吗?

大家把自家的商品挂上去,让大家评价。

结果不还是衍生出一系列的虚假信息上来。

要用发展的眼光看问题。

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