抖音伺服器頻寬有多大,才能供上億人同時刷?

testingbang發表於2021-07-05

最近看到一個有意思的提問:抖音伺服器頻寬有多大,為什麼能夠供那麼多人同時刷?今天來給大家科普一下。

抖音伺服器頻寬有多大,才能供上億人同時刷?

圖片來自 Pexels

抖音,百度,阿里雲,騰訊都是自建的資料中心,都是 T 級別出口頻寬(總出口頻寬),也就是達到 1T=1024G/s 的出口頻寬,伺服器總署基本都在 20 萬臺以上,甚至阿里雲都超過了 100 萬臺。

位元組跳動的資料中心總頻寬,可能在 10TB 級別左右,預期突破 15TB 級別不遠了。

一般情況下:總出口頻寬 1TB,實際機房出口頻寬可能只有 100G 上下,這是採用雙(多)鏈路設計,雙出口實現動態流量分擔,總的出口頻寬可以達到 T 級別。

抖音伺服器頻寬有多大,才能供上億人同時刷?

大型資料中心

想要同一時間有數億人線上,TB 級別頻寬,CDN 加速和多節點,負載均衡等等技術缺一不可。(這個設計技術過於複雜,有相關專業朋友,可以評論簡要概述)

抖音伺服器頻寬有多大,才能供上億人同時刷?

CDN 加速


位元組跳動有多少臺伺服器?

根據網路資料整理,2017 年 2-3 萬臺伺服器,這個時候主要是租用伺服器為主。

2018 年,位元組跳動自己建設了資料中心,最大的資料中心在河北懷來官廳湖新媒體產業園,一期 5 萬臺伺服器,二期 9 萬臺伺服器。

2018 年,租用+自建的伺服器數量達到 17 萬臺伺服器。

2020 年,根據位元組跳動招聘公告的資料,顯示有 42 萬臺伺服器。比 2018 年增長了 1.5 倍。(資料來自網路)

抖音伺服器頻寬有多大,才能供上億人同時刷?

一個機櫃中 10-20 臺伺服器

這部分伺服器都是給中國區域使用,主要應用國內的抖音,西瓜影片,今日頭條,飛書等產品。

在美國的 TIKTOK 是獨立出來的運營,資料在美國當地儲存和分發。2020 年 Tiktok 在美國也租用了近 10 萬臺伺服器

據 Business Insider 公佈資料,2020 年上半年,位元組跳動在美國弗吉尼亞州北部租用了能耗達 53 兆瓦的資料中心。可以容納數十萬臺伺服器,佔地面積可達數十萬平方英尺。

Tiktok在印度,新加坡都在投資建設資料中心。

位元組跳動大型的資料中心出口頻寬是多少?

聊完了伺服器數量,那麼我們們來點硬核的東西:位元組跳動大型的資料中心出口頻寬是多少?

知識點:所謂的出口頻寬,其實就是我們們普通人所說的下載頻寬。就是伺服器給每一個手機分發資料總速度。

一般情況下,小型的 IDC 公司自建機房,比如一些網站公司,租用聯通,移動,電信的機房,可能總體出口頻寬只有 5G。超過 30G 那都是具備一定規模的企業。網路公司營收少說也是幾千萬的企業。

所以,經常能夠看到,一些規模還不錯的企業,基本上都不再自建機房,都是使用雲主機。例如阿里雲的 ECS,騰訊雲,百度雲,AWS(亞馬遜)。

一般一個企業網站(企業官網),20M 頻寬,4G 記憶體,100G 硬碟,一年價格也就 4000-5000 塊錢就足夠了,趕上做活動價格可能更便宜。

這裡面就是頻寬最貴,當然增加頻寬,達到一定等級,例如訪問量增大,必須要增加記憶體和硬碟。

相比來說,頻寬增加的話,費用更貴一些。這裡就跟你說明一下:頻寬比較昂貴,屬於稀缺資源。

我們來看中國移動的一個機房,中國移動(河北石家莊)資料中心的資料:佔地面積 174 畝,總建築面積 13 萬平方米,規劃 10 棟單體建築,全部建成後可提供約 3 萬個機架的裝機能力。

3 個 IDC 機房共可提供 3.1 萬架機櫃,15T 頻寬資源。一個機櫃,全 1U 裝置部署數量一般不超過 16 臺,全 2U 裝置一般不超過 12 臺,全 4U 裝置一般 4 到 7 臺。

我們取高效能的 2U 和 4U 伺服器進行平均折中,各算一半(畢竟移動也算是有錢的大戶,不能買低端的 1U 裝置)。

那麼 3.1 萬架機櫃就可以安裝,最多 21-36 萬臺伺服器。這裡粗略取一個平均值:30 萬臺伺服器。

享受 15T 的出口頻寬資源。當然作為電信的幹路網,移動拿頻寬資源肯定是要比位元組跳動更有優勢的。

所以,我們粗略地估計位元組跳動自建的 17 萬臺伺服器的資料中心。總出口頻寬可能在 7Tb-10TB 上下。

基本上肯定會採用雙出口流量設計,再加上多鏈路的部署方式:可以做到實際出口頻寬在 800G-1TG 就可以實現 10T 左右的總出口頻寬。【這是技術方式】

抖音伺服器頻寬有多大,才能供上億人同時刷?

位元組跳動 2018 年河北懷化資料中心

T 級別出口頻寬是什麼概念,如果我告訴你 2009 年,整個上海的出口頻寬才 1140G,也就是剛剛達到 1TB。

在短短的 10 年後,一個企業的資料中心的出口頻寬就超過 1TB,這個速度真的不可想象。

要知道 2009 年,雖然智慧手機不發達,但是個人 PC 銷量已經非常龐大了。

CDN 加速,讓大眾刷抖音,看影片都不再卡。

知識點:CDN(Content Delivery Network,內容分發網路)。

將服務端的內容釋出到最接近使用者的邊緣節點,使使用者可以就近取得所需的內容。

解決 Internet 網路擁塞狀況,提高使用者訪問網站的響應速度。多種加速的方案集合。

用通俗的話解釋 CDN 就是: 會把一些頁面,專門壓縮,有的壓縮為靜態頁面,靜態頁面直接分發速度快。使用者可以在 2s 內看到內容,體驗感更好。【這是靜態傳輸】

對於動態影片,首先透過智慧路由,尋找最佳路徑,然後協議最佳化將長連線,內容進行壓縮,去除冗餘。【這就是動態壓縮】

給你們看一下 2015 年騰訊 5 億日活,集合了音樂,即時通訊等等產品的 CDN 的級別,達到了 10TB 頻寬。每天請求萬億次。

抖音伺服器頻寬有多大,才能供上億人同時刷?

2015 年騰訊 CDN 的級別

因此,我這裡說位元組跳動整體伺服器有 10TB 應該只少不多。畢竟抖音日活有 6 億,西瓜影片+今日頭條我們粗略算是 2 億,總計有 8 億的日活。

就是這麼大的頻寬和技術實力,才能讓我們看影片這麼順暢。


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