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抖音服务器带宽有多大,为什么能够供那么多人同时刷?

2021-10-21 11:06:22

每天睡觉前都会刷抖音,为什么几亿人同时刷抖音,依然可以做到非常流畅呢?

首先来了解一下什么是服务器和带宽。

服务器:

服务器也称伺服器,是提供计算服务的设备,由处理器、硬盘、内存、系统总线构成,其处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性等方面要高于普通计算机。

随着大数据和云计算的快速发展,云服务器开始走上舞台,很多大中小企业都开始使用云服务器,其中就包括抖音,

云服务器顾名思义就是一种提供云计算服务的IT技术产品,整合了互联网三大核心要素:计算、存储和网络。比普通服务器更具有弹性,并且降低了开发运维的难度和整体IT成本。

抖音属于短视频类,流量很大、数据也很大,对服务器的要求也更高,市场上最强的单台服务器可以支持20万IP,5亿的日访问量至少要3000台服务器才能够勉强撑下来。

如果5亿人同时刷抖音,视频、直播一起上,就算是全球最牛的数据中心也会直接崩溃!那怎么办呢?只能多建数据中心,多放服务器!

带宽:

带宽应用的领域非常多,可以用来标识信号传输的数据传输能力、标识单位时间内通过链路的数据量、标识显示器的显示能力。在数字设备中,带宽指单位时间能通过链路的数据量。通常以bps来表示,即每秒可传输之位数。

简单来说,带宽是指单位时间内传输的数据量。

我们可以把带宽看成一条路,而数据就是来往的车辆,如果这条路只有4车道,那么每小时过往的车辆相对较少,而达到了8车道时候,过往的车辆会大大增加,而且8车道比4车道更不容易堵车。带宽影响访问速度,对于抖音这类访问量巨大的服务器来说,带宽非常的重要。

带宽还分为独享带宽和共享带宽。

数据中心会对一条线路配备一定的带宽资源,然后由享受这条线路的所有机柜去共同使用这些带宽。使用共享带宽的缺点在于一条线路上所有机柜共用带宽,可是对于每个机柜应用的不同。因此,每个机柜对带宽的占有率不同,这样占用率大的机柜势必影响其他机柜的带宽使用。

独享带宽即托管用户独自享用一部分机房带宽资源,它适用于有较大规模的数据流量和访问量,对带宽资源要求保持恒定速率或有特殊要求的网站。如果使用独享带宽的话,租用的服务器的价格势必会贵很多,一般的企业估计承受不起。所以,如果不是对带宽有着严格要求的话,最好还是别租用独享带宽的服务器。

10M独享就意味着给每台服务器一个10M端口,100M共享就是一个100M端口的机柜,提供给若干台服务器。其真实带宽取决于服务器数量和每台服务器带宽占用情况。

一般来说,100M共享,每台服务器分到的带宽大约在2—5M左右,因此10M独享是优于100M共享的。

此外带宽又分为上行带宽和下行带宽

上行宽带一般是指上传带宽,即宽带上行传输速率。是指用户到电信服务提供商方向,例如上传文件

下行宽带一般是指下载带宽,即宽带下行传输速率。是指从电信服务提供商到用户的方向,例如下载文件

很多网友看到这里,不禁有个疑问:带宽、网速、流量这些究竟是怎么回事呢?

带宽的统计单位是:比特/秒(bps):100M=100Mbps;

网速是数据传输的速度,单位是:字节/秒(B/s KB/s MB/s):1MB/s=1024KB/s ;1KB/s=1024B/s。

流量是用户上网发送和接收的数据量总和,单位是:字节(Byte);

比特是信息的最小单位:1字节=8比特(1B=8bit或者1B=8b);1字节/秒=8比特/秒(1B/s=8bps)

我们来看看100M宽带下载速度是多少?

首先,运营商所说的100M宽带,其实是100Mbps,100M宽带并不代表下载速度就是100Mb/s。我们通过计算来说明:

1Mbps=1024Kbps=1024/8KBps=128KB/s

可以得出: 1M 的宽带下载速度不会超过 128KB/s ,理论上每秒可以下载128K的内容,实际上1M宽带,下载速度100k/s就不错了,毕竟影响因素非常多。

100M宽带的下载速度理论上为:128KB/s x100 = 12800 KB/s = 12.8MB/s

抖音的服务器带宽究竟有多大呢?

通过估算,抖音数据中心总带宽约为15TB级别。(因为没有具体的官方数据)

2015年,腾讯日活跃用户达到5亿,包含了通讯、语音、音乐、视频等,每天请求超过10万次,带宽达到了10TB。而今天的抖音是一款短视频+直播软件,其数据量要比微信大得多,因此会达到15TB级别。

抖音出现后,越来越多的人成为了抖音的奴隶,刷起短视频根本停不下来,搞笑的、卖萌的、悲情的等等,总有一款适合你,但是你有没有想过几亿人同时刷抖音,是如何做到的呢?服务器不会崩溃吗?这就需要超大的带宽。

抖音母公司为字节跳动,是和百度、阿里、腾讯一样的互联网巨头,同样也有自己的数据中心,国内海外都有,2020年,公开数据显示:字节跳动公司共有服务器42万台。

这些服务器都有出口带宽,就是服务器给我们的手机分发的数据的总速度。小公司大都租用三大运营商的机房和服务器,出口带宽也就几个G,能达到几十个G都算是中等规模的公司了,向抖音这样达到10T级别的绝对是巨头了。

巨头当然有巨头的风范了,自建数据中心,自购云服务器,甚至自研云服务器。因为带宽过于庞大,需要庞大的资金,稳定性和安全性。

2013年3月字节跳动的服务器数量只有几十台,到年底增至一千台,此后便是上万台的增长。

2016年字节开始自建数据中心,2017年底怀来数据中心开始运营,一期投入约5万台服务器,二期投入9万台服务器。但是仅靠一个数据中心远不能一劳永逸,字节开始建设更大的数据中心,包括在海外建设数据中心。

在2017年年初的时候,公司大概有2-3万台服务器,2018年大概有17万台服务器。

2019年字节跳动租用了能耗达9兆瓦的数据中心,成为弗吉尼亚州北部地区最大的十家“租户”之一。这些数据中心位于弗吉尼亚州阿什本附近,亚马逊、甲骨文都在该地区建有数据中心。

2020年上半年,字节跳动在弗吉尼亚州北部租用了能耗达53兆瓦的数据中心。可容纳数十万台服务器,占地面积可达数十万平方英尺。

2020年,字节跳动已经拥有42万台服务器。

以三大运营商为例,一个数据中心占地约150亩,提供3万个机架,可以安装大约30万左右的服务器,能够拿到15TB的带宽资源。

字节跳动在带宽资源上要比三大运营商逊色,因此估算42万台服务器带宽也在15TB级别。

CDN加速、负载均衡等等技术缺一不可。

为了保障几亿人刷视频时候不会出现卡顿,除了配备大量的服务器和多个数据中心外,还要相关的技术支持,例如:CDN加速、负载均衡等。

CDN加速:

CDN即内容分发网络,其目的是通过在现有的Internet中增加一层新的网络架构,将网站的内容发布到最接近用户的网络“边缘”,使用户可以就近取得所需的内容,提高用户访问网站的响应速度。从技术上全面解决由于网络带宽小、用户访问量大、网点分布不均等问题,提高用户访问网站的响应速度。

以抖音为例,需要在全国甚至全世界建设几大数据中心,北上广需要建设、云贵川也有,欧、美、日等都有布局,当我们在刷短视频的时候,并不是使用的同一个数据中心,而是使用的就近的数据中心。

北京的用户优先使用北京的数据中心,云南的用户也会优先使用云南的数据中心,欧、美、日也是如此,如果全世界都使用同一个数据中心的话,恐怕直接会崩溃了。

当我们把一个短视频传送到北京数据中心时候,使用这个服务器的客户就能刷到这个短视频了,然后北京服务器把这个视频采用高速传输的方式传输到上海、云南、欧美等地,那么当地的用户也就能看到这个视频了,只是在时间上延迟一些。

负载均衡

负载均衡就是分摊到多个数据中心进行执行,从而共同完成工作任务,建立在现有网络结构之上,它提供了一种廉价有效透明的方法扩展网络设备和服务器的带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。

例如,春节时候,我们各自回家过年,此时北上广的人口会急速减少,而其他地区如河北、湖北等县城、农村人口会急速增加,这个时候再刷抖音,就会让北上广的数据中心处于大马拉小车状态,而河北、湖北的数据中心处于小马拉大车状态。

这样的状态就是不均衡状态,如果不能及时解决这个问题,很容易造成服务器故障,死机的事件发生。这时候就需要负载均衡。将河北、湖北的庞大数据一部分交由北上广数据中心处理。

CDN加速、负载均衡等技术有效的支持了抖音的数据处理,让有限的资源提供更高质量的服务。

总结

抖音服务器总带宽已经达到了15TB级别,并且采用了CDN加速、负载均衡等技术,确保了几亿人同时在线刷抖音。

现在,技术上可以满足几亿人同时刷抖音,但是还有一个问题更为严重,自从有了抖音后,我越来越离不开手机了,每天打开抖音,开始刷短视频,不知不觉的一天就过去了,一个月,一年下来,什么也没有干,甚至已经没有动力去做事情了,这个才是最可怕的。

尽管,抖音非常强大,但是还是希望大家能够控制自己,适当娱乐可以愉悦身心,过度娱乐害己害人!