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使用 NordLynx 的一個強烈理由:速度提升

Oct 29, 2020 · 1 min read

使用 NordLynx 的一個強烈理由:速度提升

NordLynx 是基於 WireGuard 協定開發的新技術,為使用者提供高速、出色的安全性和隱私性。但在發布之前,我們需要在真實環境下觀察、調整設定,並改善用戶端。在完成 Linux 的測試之後,我們準備將 NordLynx 發佈到 Windows、Mac、iOS、Anrdoid 等其他主要平台。

因為 WireGuard 的架構,我們認為 NordLynx 應該比同類 VPN 協定更快速。不過,我們的技術決策不能建立在猜測的基礎上,因此我們進行了許多測試,更正確來說,是 256,886 次的測試,以了解 NordLynx 預期的效能。以下這些測試結果證明了 NordLynx 的速度提升。

先來點背景知識。

速度測試:設定

為了幫助理解這種速度測試,我們先從測試方法開始介紹。

我們的目標是了解 VPN 協定會如何影響連線速度。因此,我們設定了四種場景,這些場景涵蓋了大多數使用 VPN 的可能行為模式:

  1. 用戶端連接到最近的 VPN 伺服器,內容伺服器盡可能靠近 VPN 伺服器;
  2. 用戶端連接到國外的 VPN 伺服器,但內容伺服器盡可能靠近 VPN 伺服器;
  3. 用戶端連接到最近的 VPN 伺服器,但內容伺服器遠離 VPN 伺服器;
  4. 用戶端連接到國外的 VPN 伺服器,內容伺服器遠離 VPN 伺服器。

為了便於測試環境的建置,我們建立了一個 Docker 映像。這個映像配置了三個 VPN 協定(NordLynx、OpenVPN 和 IKEv2)以及 Ookla 的 Speedtest CLI 工具。映像掛載到虛擬機(VM)上後,每兩分鐘:

  • 向 NordVPN API 發送查詢,以指定推薦的 VPN 伺服器
  • 隨機選取一個要測試的協定
  • 隨機選取一個測試目標

測試目標包含要連接的 VPN 伺服器國家(從清單¹中選擇)和 Speedtest 的伺服器國家(從清單中選擇)的組合。

為了收集各協定 VPN 連線速度的資料,我們在 8 個國家⁴ 19 個城市³的 9 個不同的提供商²上執行了 47 個 VM。

每個測試都會嘗試在資料集中產生一行資料,該資料行包括:

  1. 測試執行的時間戳記
  2. 虛擬機位置
  3. VPN 伺服器位置
  4. Speedtest 伺服器位置
  5. 測試的 VPN 協定
  6. 下載速度
  7. 上傳速度

因此,我們在一個月內每天進行大約 8200 次的速度測試(圖 1)。

每天執行速度測試
圖 1. 每天執行速度測試(依協定區分)

如下圖所示,使用 OpenVPN 執行的測試次數比其他兩種協定稍微多了點,這可以解釋為我們網路中支援每個協定的伺服器分布不均。OpenVPN 是目前 NordVPN 使用者中最常使用的協定,因此,在我們的網路中支援 OpenVPN 的伺服器,比支援 IKEv2 和 NordLynx 的伺服器還要多。

各協定的測試次數
圖 2. 各協定的測試次數

為何要進行這麼多的測試?

在說明測試結果之前,我們先快速回顧一下網際網路的基本原理。

將資料封包從用戶端電腦傳送到目標伺服器(例如網站、遊戲或其他內容伺服器),傳輸路徑包括許多步驟:

影響連線速度的各種因素
圖 3. 影響連線速度的各種因素

在每個步驟中,都有許多因素會影響上傳和下載速度。這使得完美快速又穩定的連線幾乎是不可能的。

各種連線設備有一定的傳輸量限制,具體取決於設備的型號。例如,如果您的 iPhone 11 配備了 Wi-Fi 6,那麼它的理論傳輸量限制是 10 Gbps。而使用 Wi-Fi 5或 Wi-Fi 4 的舊機型,則分別會將網路連線速度限制為 2.34 Gbps 和 450 Mbps。

進一步來說,Wi-Fi 路由器也有硬體限制。當您進行速度測試時,路由器和手機都可能負荷過重。您的 ISP 系統可能會被在家中工作時試圖觀看 Netflix 4K 影集的人數所淹沒。

我們在這裡只觸及皮毛,還有許多其他因素會影響整個路徑的速度(圖 3),但我們不會在此提及。關鍵是,我們需要測試盡可能多的案例。因此我們進行了非常多次的測試,並著眼於數值分佈而不是絕對數字。

測試結果:NordLynx 更快嗎?

還記得前面提到的測試場景嗎?現在我們來看看這些場景的速度測試結果。

場景:用戶端連接到最近的 VPN 伺服器,內容伺服器盡可能靠近 VPN 伺服器。

在這個測試場景中,所有隨機選擇的目標(VPN 伺服器、VM 位置和 Speedtest 伺服器)都位於美國。以下是我們觀察到的下載速度:

依協定的下載速度分佈 1
圖 4. 依協定的下載速度分佈(VM: 美國, VPN 伺服器: 美國, Speedtest 伺服器: 美國)

長條圖顯示,首先 NordLynx 顯然在下載速度有較高的平均值和中位數。IKEv2 排名第二,OpenVPN 排名第三。

另一個需注意的重點是每個長條圖的變異數。為什麼會這樣?如前所述,影響連線速度的因素有很多。知道了這點,我們可以說 VPN 協定提高了下載速度的上限。上限越高,我們在下載速度分佈中看到的變異數就越大,因為雜訊環境條件導致的潛在速度降低範圍會更廣。

場景:用戶端連接到國外的 VPN 伺服器,但內容伺服器盡可能靠近 VPN 伺服器。

本場景是使用位於英國的 VM 和 Speedtest 伺服器,以及位於美國的 VPN 伺服器執行測試的結果。我們得到的結果是:

依協定的下載速度分佈 2
圖 5. 依協定的下載速度分佈(VM: 英國, VPN 伺服器: 美國, Speedtest 伺服器: 英國)

我們可以看到,傳輸路徑中間有一台VPN伺服器的同時,增加使用者和內容伺服器的路徑長度,會增加較多的負荷,以至於協定本身在下載速度提升方面的作用較小。NordLynx 的平均值和中位數仍然較高,但差別不像第一個場景那樣令人印象深刻。

場景:用戶端連接到最近的 VPN 伺服器,但內容伺服器遠離 VPN 伺服器。

第三個場景是虛擬機和 VPN 伺服器都位於美國,而 Speedtest 伺服器位於英國的結果。

依協定的下載速度分佈 3
圖 6. 依協定的下載速度分佈(VM: 美國, VPN伺服器: 美國, Speedtest伺服器: 英國)

這些長條圖有點難解讀,下載速度的贏家不像之前那麼明顯。不過,它清楚指出了一點:VPN 伺服器和內容伺服器之間的距離,很大程度上彌補了速度降低的影響。

我們不再討論最後一個場景,而是在這裡先暫停,只關注距離。為了更加視覺化其影響,我們在現有資料中增加了許多資訊:VPN 伺服器所在國家與 Speedtest 伺服器所在國家之間的距離。

依協定的下載速度差異
圖 7. 依協定的下載速度差異

圖中的每個點代表 VPN 伺服器和 Speedtest 伺服器之間距離的平均下載速度。圖中看到的結果非常令人興奮:如果您連接到一個距離較近的 VPN 伺服器,並從幾千公里範圍內的 CDN 下載內容,可以期望 NordLynx 下載速度提高近 2 倍!當然,隨著距離的增加,下載速度的差異也會減少。

那麼上傳速度呢?正如您在下方視覺化圖形中看到的,結果非常相似。

依協定的上傳速度差異
圖 8. 依協定的上傳速度差異

基於這些大量的速度測試結果,我們可以說,與 OpenVPN 和 IKEv2 相比,NordLynx 的下載和上傳速度可以提升 2 倍。這種情況也適用於當 VPN 伺服器和內容伺服器之間的距離相差幾千公里時。

最後結論:下一步呢?

在不久的將來,VPN 速度將會更令人興奮。但現在,我們想讓大家都能仔細查看我們收集到的結果,方法是公開包含 256,886 筆速度測試資料的完整資料集。因此請自行利用這個資料集進行分析,得出您自己的結論,並與我們分享。


附註資訊

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

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、蒙特利爾、巴黎、聖荷西、西雅圖、新加坡、斯德哥爾摩、雪梨、東京、多倫多

⁴ 法國、英國、美國、德國、荷蘭、日本、新加坡、澳洲


Eugene Michaels
Eugene Michaels success已驗證作者

Eugene Michaels 是新興市場的內容行銷專家。當 Eugene 不談論東亞和中東的網路安全和互聯網自由時,人們會發現她在享受金屬音樂會或觀看恐怖電影。


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