Zvyšte rychlost VPN až o 400 % pomocí VPN Accelerator

Proton VPN má dlouhou historii vývoje nových řešení složitých a obtížných problémů, včetně způsobů, jak překonat pokusy o blokování VPN(nové okno) a sledování uživatelů inzerenty napříč internetem. Jako společnost založená vědci, kteří se setkali v CERNu, máme silnou kulturu výzkumu a vývoje, kterou jsme nedávno využili k výraznému zvýšení rychlosti VPN pomocí nové funkce nazvané VPN Accelerator.

VPN Accelerator zlepšuje stabilitu připojení VPN a v určitých situacích může zvýšit rychlost naší VPN až o 400 %. Díky této nové technologii můžete při používání naší služby vždy využívat nejvyšší možnou rychlost VPN.

VPN Accelerator funguje ve všech aplikacích Proton VPN a zlepšuje výkon všech protokolů VPN. Jako prémiová funkce je ve výchozím nastavení aktivována pro každého s placeným plánem Proton VPN.

Jak VPN Accelerator funguje?

VPN Accelerator je jedinečný pro Proton VPN a skládá se ze sady unikátních technologií vyvinutých naším interním výzkumným týmem za účelem lepšího využití naší velké síťové kapacity.

Kapacita ProtonVPN v našich sítích, které neustále rozšiřujeme, v současné době přesahuje 1 terabit za sekundu (1 000 Gb/s) a jedná se o jednu z největších existujících sítí VPN. Pro srovnání, SwissIX, největší internetový uzel ve Švýcarsku, má průměrnou denní kapacitu sítě 80 Gb/s.

Kapacita je však pouze jedním z prvků rychlosti VPN a často nepředstavuje limitující faktor pro výkon VPN. Níže se podíváme na to, jak může VPN Accelerator odemknout ještě vyšší rychlosti VPN překonáním jiných limitujících faktorů.

Překonání omezení CPU

Rychlost CPU serveru je často limitujícím faktorem, protože mnoho populárních protokolů VPN (včetně OpenVPN) nevyužívá vícevláknové zpracování(nové okno). To znamená, že výkon jednoho jádra CPU procesoru serveru se stává limitujícím faktorem pro rychlost.

Proton VPN tento problém řeší spuštěním několika procesů OpenVPN na jednom serveru, aby plně využil vícejádrové procesory. To samo o sobě však k úplnému vyřešení problému nestačí, pokud není zátěž mezi jednotlivé procesy správně rozdělena. V opačném případě by mohlo dojít k přetížení jednoho vlákna CPU.

Abychom to vyřešili, přepracovali jsme OpenVPN tak, aby bylo možné relace rovnoměrně distribuovat do všech spuštěných procesů OpenVPN, čímž se eliminuje možnost přetížení jednoho vlákna. Podobné techniky se používají i u jiných protokolů VPN.

Latence a zahlcení TCP

Protokol TCP (transmission control protocol) přenáší většinu světového internetového provozu. Užitečná propustnost (goodput)(nové okno) TCP je nepřímo úměrná latenci a ztrátě paketů, což je důvod, proč testy rychlosti internetu obvykle vybírají servery, které jsou k vám co nejblíže.

Užitečná propustnost (goodput)

Počet užitečných bitů informací doručených za určitou dobu. Užitečnou propustnost lze vypočítat vydělením velikosti přeneseného souboru časem, který přenos souboru trval.

Navazování připojení k velmi vzdáleným serverům může vést k nízkým rychlostem TCP. To nemá nic společného konkrétně s používáním VPN, ale připojení k VPN může tento problém zesílit prodloužením koncové cesty od vašeho zařízení ke koncovému serveru.

Uveďme extrémní příklad: pokud byste byli ve Švýcarsku, byli připojeni k serveru na Novém Zélandu a navštívili web v USA, váš síťový provoz by obletěl téměř celou zeměkouli, což by vedlo k latenci přibližně 600 ms obousměrného zpoždění(nové okno) (RTD).

Nemůžeme zvýšit rychlost světla ani přiblížit Nový Zéland k Evropě, ale VPN Accelerator tento problém řeší rozdělením 600ms cesty na kratší úseky (například dvě 300ms cesty). Na každé z kratších cest je možná mnohem vyšší užitečná propustnost, což vede k vyššímu celkovému výkonu na celé trase.

K dosažení ještě vyšších rychlostí využívá VPN Accelerator podél každé cesty také algoritmus řízení toku TCP řízený zpožděním TCP s názvem BBR(nové okno). Na delších trasách nebo přetížených sítích často dochází k určité míře ztráty paketů. BBR se ze ztráty paketů zotavuje rychleji a také rychleji nabíhá (to znamená, že při zahájení přenosu dat dosáhne maximální rychlosti dříve).

Pro servery s vysokou latencí, nebo když dochází ke ztrátě paketů, může být nárůst výkonu naprosto zásadní. Nárůst výkonu je méně patrný při připojení k blízkému serveru s dokonalou konektivitou. V níže uvedeném příkladu vidíme, že i při pouhé 1,5% ztrátě paketů poskytuje BBR 100násobné zlepšení výkonu(nové okno) ve srovnání s jinými algoritmy pro řízení zahlcení.

Zlepšení efektivity „přeposílání“

Většina algoritmů pro zahlcení TCP je poměrně citlivá na mezery nebo náhlá zpoždění při přeposílání paketů. Je proto důležité snížit jakékoli riziko zaseknutí (krátký časový úsek, kdy jsou pakety buď zařazeny do fronty, nebo zahozeny), protože tato zaseknutí vedou k výraznému snížení taktování TCP a následného výkonu.

V rámci naší práce na VPN Accelerator se výzkumný a vývojový tým Proton VPN zabýval také specifickými problémy protokolů, které mohou vést k zaseknutí. V základním kódu OpenVPN a IKEv2 se například vyskytují neefektivity, které mohou někdy způsobit zablokování řídicího soketu. Přesunutím meziprocesové komunikace do speciálně napsaných doplňkových procesů („companion“) jsme dokázali tento typ zaseknutí eliminovat.

Obvykle každý server Proton VPN zpracuje více než 100 000 paketů za sekundu, což dohromady představuje značné množství času CPU. Úpravou síťového zásobníku Linuxu na našich serverech Proton VPN obchází běžnou cestu zpracování paketů pro „známý provoz“, což vede k výraznému zvýšení rychlosti a snížení latence.

A konečně, Proton VPN se vyhýbá virtuálním serverům, virtualizaci nebo kontejnerům, které používá mnoho jiných služeb VPN. Celá naše infrastruktura je nainstalována na bare-metal serverech, což eliminuje potřebu přeposílat šifrované pakety mezi virtuálními stroji nebo kontejnery a jejich hostitelskými stroji. To dále snižuje latenci a zvyšuje rychlost.

Jak můžete využít vyšší rychlosti VPN

Při běžném používání může VPN Accelerator zvýšit rychlost připojení o 400 % nebo více – zejména při připojování ke vzdálenějším serverům.

Protože je VPN Accelerator zabudován ve všech aplikacích Proton VPN, nemusíte pro využití této jedinečné technologie dělat vůbec nic. VPN Accelerator také umožňuje různým protokolům VPN dosahovat podobného výkonu. Například OpenVPN s Proton VPN nabízí díky VPN Accelerator podobný výkon jako obvykle mnohem rychlejší WireGuard®.

Za ideálních síťových podmínek nemusí VPN Accelerator přinést žádné zlepšení výkonu. Síťové podmínky však většinou ideální nejsou. S Proton VPN získáte vždy automaticky nejvyšší možnou rychlost, bez ohledu na to, ke kterému serveru se připojíte nebo kde se nacházíte.

Často kladené otázky

Neváhejte se s námi podělit o zpětnou vazbu a dotazy prostřednictvím našich oficiálních kanálů na sociálních sítích Twitter(nové okno) a Reddit(nové okno).