Proton VPN blickt auf eine lange Geschichte der Entwicklung neuer Lösungen für komplexe und schwierige Probleme zurück, darunter Möglichkeiten, Versuche zur Blockierung von VPNs zu vereiteln(neues Fenster) und zu verhindern, dass Werbetreibende Benutzer im Internet verfolgen. Als ein Unternehmen, das von Wissenschaftlern gegründet wurde, die sich am CERN kennengelernt haben, haben wir eine starke Forschungs- und Entwicklungskultur. Diese haben wir vor Kurzem genutzt, um die VPN-Geschwindigkeit mit einer neuen Funktion namens VPN Accelerator deutlich zu steigern.
Der VPN Accelerator verbessert die Stabilität der VPN-Verbindung und kann unsere VPN-Geschwindigkeit in bestimmten Situationen um bis zu 400 % steigern. Dank dieser neuen Technologie kannst du bei der Nutzung unseres Dienstes immer die bestmöglichen VPN-Geschwindigkeiten genießen.
Der VPN Accelerator funktioniert auf allen Proton VPN-Apps und verbessert die Leistung bei allen VPN-Protokollen. Als Premium-Funktion ist er standardmäßig für alle Benutzer mit einem kostenpflichtigen Proton VPN-Abonnement aktiviert.
Wie funktioniert der VPN Accelerator?
Der VPN Accelerator ist eine Exklusivfunktion von Proton VPN und umfasst eine Reihe einzigartiger Technologien, die intern von unserem Forschungsteam entwickelt wurden, um unsere große Netzwerkkapazität besser zu nutzen.
Die Kapazität von ProtonVPN in unseren Netzwerken, die wir ständig erweitern, überschreitet derzeit 1 Terabit pro Sekunde (1.000 Gbit/s) und ist eines der größten bestehenden VPN-Netzwerke. Zum Vergleich: SwissIX, der größte Internet-Knotenpunkt der Schweiz, hat eine tägliche durchschnittliche Netzwerkkapazität von 80 Gbit/s.
Die Kapazität ist jedoch nur ein Element der VPN-Geschwindigkeit und oft nicht der limitierende Faktor für die VPN-Leistung. Im Folgenden sehen wir uns an, wie der VPN Accelerator noch höhere VPN-Geschwindigkeiten ermöglichen kann, indem er andere einschränkende Faktoren überwindet.
CPU-Einschränkungen überwinden
Die CPU-Geschwindigkeit des Servers ist oft ein limitierender Faktor, da viele beliebte VPN-Protokolle (einschließlich OpenVPN) kein Multithreading(neues Fenster) nutzen. Dies bedeutet, dass die CPU-Leistung eines einzelnen Kerns des Serverprozessors zum limitierenden Faktor für die Geschwindigkeit wird.
Proton VPN löst dieses Problem, indem es mehrere OpenVPN-Prozesse pro Server verwendet, um Mehrkernprozessoren voll auszunutzen. Dies allein reicht jedoch nicht aus, um das Problem vollständig zu beheben, es sei denn, die Last wird ordnungsgemäß auf die verschiedenen Prozesse verteilt. Andernfalls könnte ein einzelner CPU-Thread überlastet werden.
Um dies zu beheben, haben wir OpenVPN so umgestaltet, dass Sitzungen gleichmäßig auf alle laufenden OpenVPN-Prozesse verteilt werden können. Dadurch wird verhindert, dass ein einzelner Thread überlastet wird. Ähnliche Techniken werden auch von anderen VPN-Protokollen angewendet.
Latenz und TCP-Überlastung
TCP (Transmission Control Protocol) überträgt den Großteil des weltweiten Internetverkehrs. Der TCP-Nutzdatendurchsatz (Goodput)(neues Fenster) verhält sich umgekehrt proportional zu Latenz und Paketverlust, weshalb Internet-Geschwindigkeitstests in der Regel Server auswählen, die sich so nah wie möglich bei dir befinden.
Goodput
Die Anzahl nützlicher Bits an Informationen, die innerhalb einer bestimmten Zeit übertragen werden. Goodput kann berechnet werden, indem man die Größe einer übertragenen Datei durch die Zeit teilt, die für die Übertragung der Datei benötigt wird.
Das Herstellen von Verbindungen zu sehr weit entfernten Servern kann zu niedrigen TCP-Geschwindigkeiten führen. Dies hat nichts Spezifisches mit der Verwendung eines VPN zu tun, aber die Verbindung mit einem VPN kann dieses Problem verstärken, indem sie die Länge des Ende-zu-Ende-Pfads von deinem Gerät zum Zielserver verlängert.
Um ein extremes Beispiel zu nennen: Wenn du dich in der Schweiz befändest, mit einem Server in Neuseeland verbunden wärst und eine Website in den USA aufrufen würdest, würde dein Datenverkehr fast um die ganze Welt reisen, was zu einer Paketumlaufzeit (RTD)(neues Fenster) von etwa 600 ms führen würde.
Wir können weder die Lichtgeschwindigkeit erhöhen noch Neuseeland näher an Europa heranbringen, aber der VPN Accelerator behebt das Problem, indem er den 600-ms-Pfad in kürzere Pfade aufteilt (zum Beispiel zwei Pfade von je 300 ms). Auf jedem der kürzeren Pfade ist ein viel schnellerer Nutzdatendurchsatz (Goodput) möglich, was zu einer höheren Gesamtleistung über den gesamten Pfad führt.
Um noch höhere Geschwindigkeiten zu erzielen, verwendet der VPN Accelerator auf jedem Pfad außerdem einen TCP-verzögerungsgesteuerten Flusssteuerungsalgorithmus namens BBR(neues Fenster). Auf längeren Pfaden oder in überlasteten Netzwerken kommt es häufig zu einem gewissen Paketverlust. BBR erholt sich schneller von Paketverlusten und fährt auch schneller hoch (das heißt, es erreicht die maximale Geschwindigkeit schneller, wenn eine Datenübertragung beginnt).
Bei Servern mit hoher Latenz oder bei Paketverlusten kann die Leistungssteigerung bahnbrechend sein. Der Leistungsgewinn ist weniger spürbar, wenn man mit einem nahe gelegenen Server mit perfekter Konnektivität verbunden ist. Im folgenden Beispiel sehen wir, dass selbst bei nur 1,5 % Paketverlust BBR eine 100-fache Leistungssteigerung(neues Fenster) im Vergleich zu anderen Staukontrollalgorithmen bietet.
Effizienz der Weiterleitung verbessern
Die meisten TCP-Staualgorithmen reagieren recht empfindlich auf Lücken oder plötzliche Verzögerungen bei der Paketweiterleitung. Daher ist es wichtig, jegliches Risiko eines Stillstands (eine kurze Dauer, in der Pakete entweder in eine Warteschlange gestellt oder verworfen werden) zu verringern, da diese Stillstände zu einer starken Reduzierung des TCP-Pacings und der anschließenden Leistung führen.
Im Rahmen unserer Arbeit am VPN Accelerator hat das Forschungs- und Entwicklungsteam von Proton VPN auch protokollspezifische Probleme behoben, die zu Stillständen führen können. Beispielsweise gibt es Ineffizienzen im OpenVPN- und IKEv2-Core-Code, die manchmal dazu führen können, dass der Control-Socket blockiert wird. Durch die Auslagerung der Interprozesskommunikation in selbst geschriebene „Companion“-Prozesse konnten wir diese Art von Stillständen beseitigen.
Normalerweise verarbeitet jeder Proton VPN-Server mehr als 100.000 Pakete pro Sekunde, was sich zu einer erheblichen CPU-Zeit aufsummiert. Durch die Modifizierung des Linux-Netzwerk-Stacks auf unseren Servern umgeht Proton VPN den normalen Paketverarbeitungspfad für „bekannten Datenverkehr“, was zu einer deutlichen Erhöhung der Geschwindigkeit und einer Verringerung der Latenz führt.
Schließlich verzichtet Proton VPN auf virtuelle Server, Virtualisierung oder Container, wie sie von vielen anderen VPN-Diensten verwendet werden. Unsere gesamte Infrastruktur ist auf Bare-Metal-Servern installiert, wodurch die Weiterleitung verschlüsselter Pakete zwischen virtuellen Maschinen oder Containern und ihren Host-Rechnern entfällt. Dies reduziert die Latenz weiter und erhöht die Geschwindigkeit.
Wie du von schnelleren VPN-Geschwindigkeiten profitieren kannst
Bei normaler Nutzung kann der VPN Accelerator die Verbindungsgeschwindigkeit um 400 % oder mehr steigern – insbesondere bei Verbindungen zu weiter entfernten Servern.
Da der VPN Accelerator in alle Proton VPN-Apps integriert ist, musst du nichts tun, um diese einzigartige Technologie zu nutzen. Der VPN Accelerator ermöglicht es zudem verschiedenen VPN-Protokollen, eine ähnliche Leistung zu erzielen. So bietet OpenVPN mit Proton VPN dank des VPN Accelerators beispielsweise eine ähnliche Leistung wie das normalerweise viel schnellere WireGuard®.
Unter idealen Netzwerkbedingungen führt der VPN Accelerator unter Umständen zu keiner Leistungsverbesserung. Meistens sind die Netzwerkbedingungen jedoch alles andere als ideal. Mit Proton VPN erhältst du automatisch immer die schnellstmögliche Geschwindigkeit, unabhängig davon, mit welchem Server du dich verbindest oder wo du dich befindest.
FAQ
Ja, obwohl die größten Zuwächse erzielt werden, wenn du auf einen Dienst zugreifst, der weit von deinem tatsächlichen Standort entfernt ist. Wenn du dich mit einem Server verbindest, der geografisch in deiner Nähe liegt, siehst du unter Umständen keine nennenswerten Geschwindigkeitsverbesserungen.
Ja. Das liegt daran, dass die Nutzung des VPN Accelerators keine wirklichen Nachteile, unter den richtigen Umständen jedoch sehr reale Vorteile mit sich bringt. Du kannst die Funktion in den meisten unserer Apps jedoch manuell aktivieren oder deaktivieren. Siehe So nutzt du den VPN Accelerator für Details.
Ja. Der VPN Accelerator verbessert die Geschwindigkeit, unabhängig davon, ob du die VPN-Protokolle OpenVPN TCP, OpenVPN UDP, WireGuard oder IKEv2 verwendest.
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