Proton VPN 长期以来一直致力于为复杂难题开发新的解决方案,包括挫败封锁 VPN 的企图(新窗口)以及应对广告商跨互联网追踪用户的方法。作为一家由相识于 CERN 的科学家创立的公司,我们拥有浓厚的研发文化,最近我们借助这一优势,通过名为 VPN Accelerator 的新功能显著提升了 VPN 速度。

VPN Accelerator 可提高 VPN 连接稳定性,在某些情况下可将我们的 VPN 速度提高多达 400%。得益于这项新技术,使用我们的服务时,您始终可以享受尽可能最佳的 VPN 速度

VPN Accelerator 适用于所有 Proton VPN 应用,并可提升所有 VPN 协议的性能。作为一项高级版功能,所有付费 Proton VPN 套餐的用户均默认启用该功能。

VPN Accelerator 是如何工作的?

VPN Accelerator 为 Proton VPN 独有,由我们的研究团队内部开发的一组独特技术组成,旨在更好地利用我们庞大的网络容量

ProtonVPN 的网络容量(我们仍在不断扩展)目前超过每秒 1 太比特 (1,000 Gbps),是现存最大的 VPN 网络之一。作为对比,瑞士最大的互联网交换中心 SwissIX 的日均网络容量为 80 Gbps

然而,容量只是 VPN 速度的一个要素,通常并不是 VPN 性能的限制因素。下文将介绍 VPN Accelerator 如何通过克服其他限制因素来释放更高的 VPN 速度

克服 CPU 限制

服务器 CPU 速度通常是限制因素,因为许多常用的 VPN 协议(包括 OpenVPN)不使用多线程(新窗口)。这意味着服务器处理器单核的 CPU 性能成为速度的限制因素

Proton VPN 通过在每台服务器上运行多个 OpenVPN 进程来充分利用多核处理器,从而解决这一问题。然而,仅靠这一点不足以彻底解决问题,除非负载在多个进程之间得到合理分配。否则,单个 CPU 线程可能会过载

为解决这一问题,我们对 OpenVPN 进行了重新设计,使会话能够均匀分布到所有正在运行的 OpenVPN 进程中,从而消除了单个线程过载的可能性。其他 VPN 协议也采用了类似的技术

Benefits of parallel processing

延迟与 TCP 拥塞

TCP(传输控制协议)承载着全球大部分互联网流量。TCP 有效吞吐量(新窗口)与延迟和丢包率成反比,这也是网速测试通常选择尽可能靠近您的服务器的原因。

Goodput

在一定时间内传送的有用信息 比特 数。有效吞吐量可通过传输文件的大小除以传输该文件所需的时间来计算。

连接距离非常远的服务器可能导致 TCP 速度较低。这与使用 VPN 并无特别关系,但连接 VPN 会增加从您的设备到最终服务器的端到端路径长度,从而放大这一问题

举一个极端的例子:如果您身在瑞士,连接到新西兰的服务器,然后访问美国的网站,您的流量将绕地球大半圈,导致约 600 毫秒的往返延迟(新窗口) (RTD)

我们无法提高光速,也无法让新西兰离欧洲更近,但 VPN Accelerator 通过将 600 毫秒的路径拆分为更短的路径(例如两条 300 毫秒的路径)来解决这一问题。每条较短的路径上都可以实现快得多的有效吞吐量,从而使整个路径的综合性能更高

为了实现更高的速度,VPN Accelerator 还在每条路径上使用一种名为BBR(新窗口) 的、具有延迟控制的 TCP 流量控制算法。在较长路径或拥塞的网络上,通常会出现一定程度的丢包。BBR 从丢包中恢复得更快,提速也更快(即在数据传输开始时更快达到最大速度)

图表:采用 BBR 的 TCP 相比标准 TCP 的优势

对于高延迟服务器或存在丢包的情况,性能提升可能带来翻天覆地的变化。当连接到连接状态极佳的附近服务器时,性能提升则不太明显。在下例中,我们可以看到,即使丢包率仅为 1.5%,BBR 相比其他拥塞控制算法也能提供 100 倍的性能提升(新窗口)

提高“转发”效率

大多数 TCP 拥塞算法对数据包转发中的间隙或突发延迟相当敏感。因此,降低停顿(数据包被排队或丢弃的短暂时间)的任何风险非常重要,因为这些停顿会导致 TCP 速率大幅下降,进而影响后续性能

作为 VPN Accelerator 工作的一部分,Proton VPN 的研发团队还解决了可能导致停顿的协议特定问题。例如,OpenVPN 和 IKEv2 核心代码中存在一些低效之处,有时会导致控制套接字被阻塞。通过将进程间通信分流到定制的“伴随”进程中,我们成功消除了这类停顿。

通常,每台 Proton VPN 服务器每秒处理超过 100,000 个数据包,这会占用大量 CPU 时间。通过修改服务器上的 Linux 网络堆栈,Proton VPN 绕过了“已知流量”的常规数据包处理路径,从而显著提高速度并降低延迟

最后,Proton VPN 不使用许多其他 VPN 服务所采用的虚拟服务器、虚拟化或容器。我们的全部基础架构都安装在裸机服务器上,从而无需在虚拟机或容器与其宿主机之间转发已加密的数据包。这进一步降低了延迟并提升了速度。

Diagram showing why bare metal servers are faster than virtualized servers

如何从更快的 VPN 速度中受益

在正常使用情况下,VPN Accelerator 可将连接速度提高 400% 或更多——尤其是在连接较远的服务器时

由于 VPN Accelerator 内置于所有 Proton VPN 应用中,您无需执行任何操作即可利用这项独特的技术。VPN Accelerator 还能让不同的 VPN 协议实现相近的性能。因此,例如在 VPN Accelerator 的加持下,Proton VPN 的 OpenVPN 性能与通常快得多的 WireGuard® 相当。

在理想的网络条件下,VPN Accelerator 可能不会带来任何性能提升。然而,网络条件往往并不理想。使用 Proton VPN,无论您连接哪台服务器、身在何处,都会始终自动获得尽可能快的速度

常见问题

VPN Accelerator 真的能提高下载速度吗?

是的,但当您访问的服务距离您的实际位置较远时,提升最为明显。如果您连接的服务器在地理位置上离您很近,可能不会看到明显的速度提升。

该功能默认启用吗?

是的。这是因为使用 VPN Accelerator 并没有真正的坏处,而在合适的情况下却有实实在在的优势。 不过,在大多数应用中,您可以手动启用或停用该功能。详情请参阅如何使用 VPN Accelerator。

VPN Accelerator 是否能提升所有 VPN 协议的速度性能?

是的。无论您使用 OpenVPN TCP、OpenVPN UDP、WireGuard 还是 IKEv2 VPN 协议,VPN Accelerator 都会提升速度性能。


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