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NordLynx 的厲害之處(如果太長不想看:就是網速)

NordLynx 是我們基於 WireGuard 的全新安全協定,給用戶帶來超快的網速和無懈可擊的安全及私隱。此外,我們在推出 NordLynx 前觀察了其實際表現,進行了配置調整和客戶端完善。我們準備把 NordLynx 發佈到 Windows、Mac、iOS 和 Android 等主要平台前,在 Linux 系統進行了測試。

NordLynx 的厲害之處(如果太長不想看:就是網速)

我們相信 NordLynx 得益于 WireGuard® 框架,會比同類中的任何 VPN 協定都要快。然而,我們不能單憑猜測就做出技術決策,因此我們進行了相當多的測試(準確地說是 256,886 次),以了解 Nordlynx 的預期表現。下面的研究結果正好證明 NordLynx 的驚人速度。

首先介紹一下背景。

速度測試:配置

我們先看看測試方法,了解一下這個大型速度測試的配置。

研究旨在了解 VPN 協定對連線速度的影響,因此我們架構了四種涵蓋了大多數用戶使用 VPN 的行為模式場景:

  1. 用戶連接到最近的 VPN 伺服器,而且內容伺服器盡可能鄰近 VPN 伺服器;
  2. 用戶連接到海外的 VPN 伺服器,但是內容伺服器盡可能鄰近 VPN 伺服器;
  3. 用戶連接到最近的伺服器,但是內容伺服器距離 VPN 伺服器很遠;
  4. 用戶連接到海外伺服器,同時內容伺服器距離 VPN 伺服器很遠。

為了進行速度測試,我們創建了一個配備了三種 VPN 協定(NordLynx、OpenVPN 和 IKEv2)以及 Ookla 速度測試 CLI 工具的 Docker 映像檔。鏡像掛載到虛擬機器(VM)後,每兩分鐘更新一次:

  • 向 NordVPN API 發送查詢,請求建議的 VPN 伺服器
  • 隨機選擇一個協定進行測試
  • 隨機選擇一個測試目標

測試目標是要連接的 VPN 伺服器國家/地區(從列表中選擇¹)和速度測試的伺服器國家/地區(從列表中選擇)。

我們在位於 8 個國家和地區²中的 19 個城市³以 9 個不同的網絡供應商⁴運行了 47 個虛擬機器,以獲得用來比較每種協定的 VPN 連線速度資料。

每次測試結果都在圖表中顯示,其中包括:

  1. 執行測試時的時間戳
  2. 虛擬機器位置
  3. VPN 伺服器位置
  4. 速度測試伺服器位置
  5. 測試的 VPN 協定
  6. 下載速度
  7. 上傳速度

我們一個月內用這個方法每天進行了大約 8,200 次測試。(圖 1)

在每個協議每天進行的測試
圖 1:在每個協議每天進行的測試

您能在下面的圖表看到,由於我們網絡中每個協定的伺服器分佈不均勻,OpenVPN 的測試比其他兩種協定略多。OpenVPN 是目前 NordVPN 用戶中最受歡迎的協定,因此,我們的網絡中支援 OpenVPN 的伺服器比支援 IKEv2 和 NordLynx 的伺服器要多。

每個協議的測試數量
圖 2:每個協議的測試數量

為甚麼要進行多次測試?

我們會在討論測試結果前先快速重溫一下基礎網絡知識。

用戶電腦到目標伺服器(網頁、遊戲或其他內容伺服器)的網絡封包路徑由幾個步驟組成:

影響連線速度的因素
圖 3:影響連線速度的因素

在每個步驟中都有諸多因素影響下載和上傳速度,因此在測試中不可能獲得最快速和穩定的連線。

我們各型號的裝置處理能力有一定局限,舉個例子,如果您有配備 Wi-Fi 6 的 iPhone 11,其理論處理能力上限為 10 Gbps;配備 Wi-Fi 5 或 Wi-Fi 4 的舊型號 iPhone 的處理能力上限分別為 2.34 Gbps 和 450 Mbps。

此外,您的 Wi-Fi 路由器也有硬體限制。路由器在執行速度測試時,它和手機的負載都可能很重。當大量觀眾在家工作時於 Netflix 以 4K 格式觀看《虎王》(Tiger King)時,您的 ISP 或許未必能應付。

我們還沒有說到重點,因為還有許多因素會影響整個路徑的速度(圖 3),不過我們現在不會說出所有原因。事實上,我們需要盡可能透過更多測試收集全面的收據,以查看平均值分佈,而不僅僅是單個數字。

測試結果:NordLynx 的速度確實更快?

大家還記得在文章起首提及的測試場景嗎?我們現在一起看看每個場景的測試結果。

場景:用戶連接到最近的 VPN 伺服器,而且內容伺服器盡可能鄰近 VPN 伺服器

我們在各個場景進行測試時,所有隨機選擇的測試目標(VPN 伺服器、虛擬機器和速度測試伺服器)都位於美國。下面是我們觀察到的下載速度:

按協定劃分的下載速度分佈(虛擬機器—美國、VPN 伺服器—美國、速度測試伺服器—美國)
圖 4:按協定劃分的下載速度分佈(虛擬機器—美國、VPN 伺服器—美國、速度測試伺服器—美國)

我們可以根據上面的直方圖作出結論:首先,NordLynx 的平均值和中位數在下載速度方面有明顯優勢,緊隨其後的是 IKEv2 和 OpenVPN。

另一個關注點是每個直方圖的變異數:中間究竟發生了甚麼事?如前所述,有很多因素能影響連線速度。

我們相信 VPN 協定能夠提高下載速度的上限。協定的速度上限越高,其下載速度在圖表中的值分佈就越廣,因為還有一系列環境因素能影響協定的下載速度。

場景:用戶連接到海外的 VPN 伺服器,但是內容伺服器盡可能鄰近 VPN 伺服器

例子包含了使用位於英國的虛擬機器和速度測試伺服器,而 VPN 伺服器位於美國的測試結果。下面是我們的測試結果:

按協定劃分的下載速度分佈(虛擬機器—英國、VPN 伺服器—美國、速度測試伺服器—英國)
圖 5:按協定劃分的下載速度分佈(虛擬機器—英國、VPN 伺服器—美國、速度測試伺服器—英國)

我們可以在上方的圖表看到,如果 VPN 伺服器位於用戶和內容伺服器之間,而用戶和內容伺服器之間的路徑長度增加,協定對下載速度的影響會變小。NordLynx 的平均值和中位數仍然比其他協定高,不過大家的差異並沒有第一個場景明顯。

場景:用戶連接到最近的伺服器,但是內容伺服器距離 VPN 伺服器很遠

在第三個例子中虛擬機器和 VPN 伺服器均位於美國,而 Speedtest 伺服器位於英國。

按協定劃分的下載速度分佈(虛擬機器—美國、VPN 伺服器—美國、速度測試伺服器—英國)
圖 6:按協定劃分的下載速度分佈(虛擬機器—美國、VPN 伺服器—美國、速度測試伺服器—英國)

上面的直方圖比較難理解,因為各個協定的下載速度差異相對不太明顯。不過,大家可以在圖表中看到一個很明顯的共同點:速度下降很大程度上和 VPN 伺服器與內容伺服器之間的距離有關。

我們在討論最後一個場景前,不如先查看一下距離的影響。我們特意為現有數據添加了 VPN 伺服器所在位置與伺服器所在位置,好讓大家能清晰看到距離的影響。

不同協定的下載速度差異
圖 7:不同協定的下載速度差異

圖表中的每個點代表 VPN 和速度測試伺服器之間距離的平均下載速度。我們可以看到一個很有意思的現象:如果您連接到您附近的 VPN 伺服器,並從幾千公里範圍內的內容傳遞網絡(CDN)下載內容,NordLynx 下載速度比其他協定快近 2 倍!不過,各協定之間的下載速度差異會隨著距離增加而減少。

上傳速度怎麼樣?大家可以在下面的圖表看到結果非常相似。

不同協定的上傳速度差異
圖 8:不同協定的上傳速度差異

根據廣泛的速度測試結果,即使 VPN 伺服器和內容伺服器之間有數千公里的距離,NordLynx 的下載和上傳速度比 OpenVPN 和 IKEv2 最多可快兩倍。您可能會問:測試結果可信嗎?當然了!

速度測試:配置

在不久的將來會有更多關於 VPN 速度提升的正面消息。不過現在我們希望透過公開包含 256,886 次速度測試的資料數據,讓每個人都有機會仔細查看我們收集的結果。大家可以任意參詳測試結果,並與我們分享自己的結論。


補充資訊

¹ 美國、加拿大、德國、香港、新加坡、澳洲、英國、荷蘭、法國、日本、瑞典

² 法國、英國、美國、德國、荷蘭、日本、新加坡、澳洲

³ 阿姆斯特丹、亞特蘭大、芝加哥、達拉斯、法蘭克福、紐約、倫敦、香港、洛杉磯、邁阿密、滿地可、巴黎、聖荷西、西雅圖、新加坡、斯德哥爾摩、悉尼、東京、多倫多

⁴ 100TB、ALTUHOST、DigitalOcean、GloboTech、Linode、ONEPROVIDER、Online SAS、OVH、Vult