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4K/8K高清视频/虚拟现实等业务的高吞吐量需求的估算詹昱煜2016年7月17日TCP协议已经成为Internet主流，TCP的确认机制保证了可靠性，但也带来了吞吐量受限的问题，参见如下公式：TCP吞吐量受限于三个因素，带宽BW、往返时延RTT和丢包率ρ。假设带宽足够，且良好的网络质量可以不考虑丢包率，则时延成为决定性因素。如果时延过大，客户体验带宽无法提升，此时仅提高带宽无法解决问题，形象的称之为“带宽黑洞”。目前TCP协议包头表征拥塞窗口（CWND）大小是16位，因此CWND最大值是64K字节（65536Bytes）；MSS（MaximumSegmentSize）是最大段长度，一般是1460字节，传输网中一般可以假设丢包率为零，因此最后一项不需要考虑；假设带宽（BW）为10Gbps，单向时延10ms（往返时延RTT为20ms）；根据上述公式，TCP协议的最大吞吐量只有26.3Mbps，远低于网络带宽。考虑到网络实际情况，业界通常认为4K/8K高清视频等实时大通量业务的吞吐量需要达到实际码流速率的1.5倍，才能保证业务质量。因此4K高清视频的吞吐量需求为30~45Mbps，按照上述公式计算，所能容忍的最大往返时延RTT为12~17ms。虽然业界也提出了一些新技术来解决TCP协议的滑动窗口受限问题，例如RFC7323将滑动窗口的总大小扩展为30bit（230=1073725440Bytes），应用层软件采用UDP传输或者多TCP线程也可以改善滑动窗口带来的吞吐量限制；但是这些解决方案需要网络整体的升级改造，短期内难以全面部署。基于现有的网络环境，降低时延是解决TCP协议滑动窗口受限问题的最直接和最有效的手段。IDC和CDN的部署需要考虑到4K/8K高清视频等高吞吐量业务的时延需求，合理部署。