ทำไมความเร็ว Upload ลดเมื่อใช้ VPN

คุณเปิด VPN ทดสอบความเร็ว ตัวเลขดาวน์โหลดดูพอรับได้ แต่พอจะส่งวิดีโอให้เพื่อนร่วมงาน สำรองรูปภาพ หรือเข้าวิดีโอคอล อัปโหลดกลับคลานช้า หลายคนเล่าตรงกันว่าอัปโหลดแย่กว่าดาวน์โหลดมากเมื่อเปิด VPN เหตุผลคือการผสมกันของโครงสร้างสายอินเทอร์เน็ตบ้าน สิ่งที่ VPN เพิ่มให้ทุกแพ็กเก็ต และวิธีที่ TCP ทำงาน

บทความนี้ตอบคำถามเดียว คือทำไมความเร็วอัปโหลดตกเมื่อใช้ VPN จะรู้ได้อย่างไรว่าสาเหตุของคุณคืออะไร และคุณเปลี่ยนอะไรได้บ้าง เน้นที่การอัปโหลดโดยเฉพาะ หากอยากเห็นภาพรวมว่าทำไมความเร็วแปรผัน ให้เริ่มที่ทำไมความเร็วอินเทอร์เน็ตเปลี่ยนเมื่อใช้ VPN

เริ่มจากรูปทรงของการเชื่อมต่อของคุณ

แพ็กเกจอินเทอร์เน็ตบ้านส่วนใหญ่เป็นแบบไม่สมมาตร คือขาลงใหญ่กว่าขาขึ้นมาก สายเคเบิลและ DSL รุ่นเก่าเป็นตัวอย่างคลาสสิก แพ็กเกจอาจให้ 100 Mbps ขาลงและ 10 Mbps ขาขึ้น หรือน้อยกว่านั้น แพ็กเกจไฟเบอร์มักสมดุลกว่า แต่หลายแพ็กเกจก็ยังให้ขาขึ้นเล็กกว่า

อัตราส่วนนี้มีผลต่อ VPN สองทาง

1. เพดานต่ำกว่า ถ้าอัปโหลดดิบของคุณคือ 10 Mbps ต่อให้อุโมงค์สมบูรณ์แบบก็ไม่เกิน 10 Mbps พอหักส่วนหัวแล้วอาจเห็น 8 หรือ 9
2. การสูญเสียคงที่รู้สึกใหญ่ขึ้น ถ้าอุโมงค์กินปริมาณงาน 15 เปอร์เซ็นต์ คุณเสีย 15 Mbps จากดาวน์โหลด 100 Mbps และเสีย 1.5 Mbps จากอัปโหลด 10 Mbps เปอร์เซ็นต์เท่ากัน แต่ตัวเลขเล็กมักกลายเป็นคอขวดสำหรับงานที่คุณทำ เช่นการส่งไฟล์ใหญ่

ดังนั้นขั้นแรกของการวินิจฉัยทุกครั้งคือรู้ตัวเลขอัปโหลดปกติของคุณตอนไม่มี VPN หากไม่มีค่าพื้นฐานนี้ คุณแยกไม่ออกว่านั่นคือการตกหรือเป็นขีดจำกัดปกติ

ส่วนหัวที่ทุกแพ็กเก็ตต้องแบก

VPN ห่อทุกแพ็กเก็ตด้วยชั้นพิเศษ ตัวห่อเพิ่มส่วนหัวและไบต์สำหรับการเข้ารหัสและการยืนยันตัว สำหรับแพ็กเก็ตเต็มขนาดทั่วไป ภาระนี้อยู่ที่ไม่กี่เปอร์เซ็นต์ สำหรับแพ็กเก็ตเล็กสัดส่วนจะใหญ่กว่า ภาระนี้เกิดกับการดาวน์โหลดด้วย แต่กับขาขึ้นที่เล็กจะเห็นชัดกว่า

มีสองข้อที่ตามมา

• ปริมาณงานดิบสูงกว่าที่คุณวัดได้ในอุโมงค์เล็กน้อย สายของคุณอาจส่งแพ็กเก็ต 10 Mbps แต่ 0.5 Mbps ในนั้นคือตัวห่อ
• ขนาดแพ็กเก็ตสำคัญ หากขนาดแพ็กเก็ตของอุโมงค์ไม่ตรงกับเส้นทาง แพ็กเก็ตอาจถูกแบ่งชิ้นหรือถูกทิ้ง ซึ่งแพงสำหรับการอัปโหลด วิธีคำนวณอยู่ในวิธีหาค่า MTU ที่เหมาะสม และพื้นหลังของ Path MTU อยู่ใน RFC 1191

รายละเอียดของโพรโทคอลก็เปลี่ยนตัวเลขเล็กน้อย แต่ไม่ใช่เหตุผลหลักของการตกแรง ๆ

การตอบรับเดินทางไปอีกทางหนึ่ง

ข้อเท็จจริงที่หลายคนแปลกใจ เมื่อคุณดาวน์โหลดผ่าน TCP อุปกรณ์ของคุณส่งสายแพ็กเก็ตตอบรับขนาดเล็กขึ้นไปทางขาขึ้นอย่างสม่ำเสมอ เมื่อคุณอัปโหลด ข้อความตอบรับจะกลับมาทางขาลงแทน มีผลสองอย่างต่อการอัปโหลด

• ระหว่างดาวน์โหลดใหญ่ ขาขึ้นของคุณถูกใช้บางส่วนเพื่อการตอบรับ หากคุณอัปโหลดพร้อมกัน ทั้งสองอย่างแย่งขาขึ้นที่แคบ
• ระหว่างอัปโหลด ผู้ส่งพึ่งการตอบรับเพื่อส่งต่อ ถ้ามาช้า การอัปโหลดจะช้าลงทั้งที่สายยังมีความจุเหลือ

เมื่อมี VPN การตอบรับเดินทางผ่านอุโมงค์ด้วย จึงได้เวลาไปกลับเพิ่มจากเส้นทางที่ยาวขึ้น อัตราการส่งของ TCP ขึ้นกับเวลาไปกลับ กฎคร่าว ๆ คือความเร็วสูงสุดของการเชื่อมต่อ TCP หนึ่งเส้นเท่ากับขนาดหน้าต่างหารด้วยเวลาไปกลับ ถ้าเส้นทางที่ยาวขึ้นทำให้เวลาไปกลับเพิ่มจาก 40 เป็น 80 มิลลิวินาที ความเร็วสูงสุดของการเชื่อมต่อเดียวอาจเหลือราวครึ่งเดียว เว้นแต่หน้าต่างใหญ่พอชดเชย

ตัวอย่างคำนวณ ทำไมการเชื่อมต่อเดียวจึงคลาน

ลองใช้ตัวเลขต่อไปนี้

รายการ	ไม่มี VPN	มี VPN ไปตำแหน่งไกล
เวลาไปกลับ	30 ms	140 ms
สายขาขึ้น	20 Mbps	20 Mbps
หน้าต่างของการเชื่อมต่อเดียวโดยทั่วไป	256 KB	256 KB
เพดานคร่าว ๆ ของการเชื่อมต่อเดียว	ราว 70 Mbps	ราว 15 Mbps

ตัวสายยังว่างอยู่ 20 Mbps แต่การเชื่อมต่อ TCP เส้นเดียวที่ใช้หน้าต่างเท่าเดิมส่งได้เพียงราว 15 Mbps บนเส้นทางที่ยาวกว่า และการสูญหายบนเส้นทางยาวดันให้ต่ำลงไปอีก การอัปโหลดจริงมักใช้ Stream ใหญ่เส้นเดียว เช่นไฟล์เดียวไปยังบริการคลาวด์ จึงรู้สึกผลนี้มากกว่าหน้าเว็บที่เปิดการเชื่อมต่อขนานหลายเส้น

นี่คือเหตุผลที่การอัปโหลดไฟล์เดียวกันไปยังบริการเดียวกันอาจช้ากว่ามากผ่านตำแหน่งไกล และดีขึ้นชัดเจนผ่านตำแหน่งที่ใกล้กว่า มันไม่ใช่ข้อบกพร่อง แต่คือวิธีที่ TCP ทำงานเมื่อมีระยะทาง

สาเหตุที่พบบ่อย เรียงตามความถี่

1. ขาขึ้นของ Wi-Fi

คลื่นวิทยุของโทรศัพท์หรือแล็ปท็อปอ่อนที่สุดตอนส่ง เสาอากาศเล็ก ผนัง และช่องสัญญาณที่แออัดลดความเร็วอัปโหลดมากกว่าดาวน์โหลด หากทดสอบ VPN บน Wi-Fi ให้ทำซ้ำบนสายแลนก่อนโทษอย่างอื่น

2. เส้นทางที่แออัดหรือไกล

เส้นทางไปเซิร์ฟเวอร์ VPN และจากเซิร์ฟเวอร์ไปปลายทางอาจแออัดในช่วงค่ำ การอัปโหลดเจ็บเพราะการสูญหายทำให้ TCP ชะลอลงอย่างแรง และการฟื้นตัวแต่ละครั้งช้า ลองตำแหน่งที่ใกล้กว่าและทดสอบต่างเวลา วิธีตรวจการสูญหายอย่างรวดเร็วอธิบายไว้ใน Packet Loss เมื่อใช้ VPN เกิดจากอะไร

3. CPU ของอุปกรณ์

การเข้ารหัสใช้เวลาโปรเซสเซอร์ บนแล็ปท็อปหรือโทรศัพท์รุ่นใหม่ถือว่าน้อย แต่โทรศัพท์เก่าในโหมดประหยัดพลังงาน แท็บเล็ตระดับล่าง หรือคอมพิวเตอร์ที่ยุ่ง อาจหมดกำลังสำรอง และการอัปโหลดโดนผลกระทบเพราะอุปกรณ์ต้องเข้ารหัสทุกไบต์ที่ส่งออก ถ้ากราฟ CPU พุ่งไป 100 เปอร์เซ็นต์ระหว่างอัปโหลด นั่นคือเบาะแส

4. ทราฟฟิกอัปโหลดที่แย่งกัน

การสำรองข้อมูลบนคลาวด์ ซิงก์รูป อัปเดตเกม และอุปกรณ์อื่นในบ้านใช้ความจุอัปโหลดอย่างเงียบ ๆ ขาขึ้นที่แคบเต็มเร็ว คิวในเราเตอร์ยาวขึ้น ความหน่วงพุ่ง คุณจะเห็นอัปโหลดช้าและการโทรอืดไปพร้อมกัน

5. ปัญหาขนาดแพ็กเก็ต

ถ้าแพ็กเก็ตใหญ่เกินเส้นทาง อาจถูกแบ่งชิ้นหรือถูกทิ้งเงียบ ๆ การอัปโหลดจะค้างเพราะผู้ส่งพยายามซ้ำ สัญญาณคืออัปโหลดเริ่มแล้วหยุด หรือล้มเหลวที่ขนาดหนึ่งขณะที่การถ่ายโอนเล็กใช้ได้

6. การจัดการทราฟฟิกของผู้ให้บริการ

ผู้ให้บริการบางรายจัดการทราฟฟิกบางประเภทในช่วงเวลาพีค และ VPN อาจเปลี่ยนวิธีที่ทราฟฟิกนั้นถูกจัดประเภท พิสูจน์ยากและเปลี่ยนจากฝั่งคุณยาก หากเห็นรูปแบบอัปโหลดช้าเฉพาะช่วงพีคในทุกตำแหน่ง ให้พูดคุยกับผู้ให้บริการ

7. ข้อจำกัดของปลายทางเอง

หลายบริการจำกัดการอัปโหลดต่อการเชื่อมต่อหรือต่อบัญชี ปลายทางอาจเป็นขีดจำกัดโดยไม่เกี่ยวกับ VPN ทดสอบการอัปโหลดเดียวกันไปยังบริการอื่นเพื่อตรวจ

ขั้นตอนทดสอบที่วัดได้

คุณหาสาเหตุได้ในราวสิบห้านาทีถ้ามีแผน

ขั้นที่ 1 ค่าพื้นฐานตอนไม่มี VPN บนสายแลนถ้าทำได้ ทดสอบความเร็ว จดดาวน์โหลด อัปโหลด และความหน่วง ทำสามครั้งแล้วเฉลี่ยอัปโหลด

ขั้นที่ 2 ทดสอบเดิมตอนมี VPN บนสายแลนเดิม เชื่อมต่อ รอสิบวินาที ทำสามครั้ง จดการตกเป็นเปอร์เซ็นต์

ขั้นที่ 3 ทดสอบเดิมตอนมี VPN บน Wi-Fi จะเห็นว่าการสูญเสียเป็นผลจากไร้สายเท่าไร

ขั้นที่ 4 ตำแหน่ง VPN อื่น ทดสอบตำแหน่งที่ใกล้กว่า แล้วตำแหน่งที่ไกลกว่า ถ้าตำแหน่งใกล้ดีกว่ามาก แปลว่าระยะทางและเส้นทางคือปัญหา

ขั้นที่ 5 การอัปโหลดจริง อัปโหลดไฟล์ 100 MB ไปยังบริการที่คุณใช้และจับเวลา การทดสอบความเร็วอาจใช้การเชื่อมต่อขนานหลายเส้น ขณะที่การอัปโหลดจริงมักใช้เส้นเดียว ผลจึงอาจไม่ตรงกัน

ขั้นที่ 6 ดูอุปกรณ์ เปิด Task Manager หรือ Activity Monitor ระหว่างอัปโหลด CPU สูงบ่งชี้ถึงขีดจำกัดด้านการประมวลผล

ขั้นที่ 7 หยุดอัปโหลดอื่น หยุดการสำรองข้อมูลและอุปกรณ์อื่นแล้วทำซ้ำ ถ้าดีขึ้นมาก แปลว่าแย่งขาขึ้นกัน

การตีความตัวเลข

สิ่งที่สังเกต	สาเหตุที่น่าจะเป็น
อัปโหลดแย่แม้ไม่มี VPN	สายหรือเราเตอร์ของคุณ ไม่ใช่ VPN
สายแลนดี Wi-Fi แย่	ลิงก์ไร้สาย
ตำแหน่งใกล้ดี ตำแหน่งไกลแย่	ระยะทางและเวลาไปกลับของ TCP
แย่เฉพาะกลางคืน	ความแออัดช่วงพีค
CPU 100 เปอร์เซ็นต์	ขีดจำกัดของอุปกรณ์
ทดสอบความเร็วดี แต่อัปโหลดจริงแย่	ขีดจำกัด Stream เดียว การจำกัดของปลายทาง หรือขนาดแพ็กเก็ต
อัปโหลดหยุดแล้วเริ่มใหม่	แพ็กเก็ตหายหรือ MTU

สิ่งที่ควรเปลี่ยน เรียงตามลำดับ

1. แก้ลิงก์ภายในก่อน ใช้สายแลน หรือปรับตำแหน่งและย่าน Wi-Fi
2. เลือกตำแหน่ง VPN ที่ใกล้กว่า สำหรับการอัปโหลดขนาดใหญ่ เก็บตำแหน่งไกลไว้ใช้กับงานที่อัปโหลดไม่สำคัญ
3. หยุดการอัปโหลดที่แย่งกัน จากอุปกรณ์ของคุณเอง รวมถึงการซิงก์รูปของโทรศัพท์
4. กำหนดเวลาอัปโหลดหนักนอกช่วงพีค เช่นเช้าตรู่ เมื่อเส้นทางเงียบกว่า
5. ปิดแอปหนัก ๆ บนอุปกรณ์ เสียบปลั๊กและรักษาให้เย็นระหว่างอัปโหลดนาน ๆ
6. อัปเดตแอป VPN และระบบอยู่เสมอ เพราะการแก้ไขและการปรับปรุงประสิทธิภาพมากับการอัปเดต ดูแอปทางการได้จากหน้าดาวน์โหลด
7. ไม่แตะค่าการเชื่อมต่อเริ่มต้นของ VPN เว้นแต่ฝ่ายสนับสนุนแนะนำ และเปลี่ยนทีละอย่าง
8. ตรวจ MTU หากอัปโหลดค้างหรือล้มเหลวที่ขนาดหนึ่ง
9. พิจารณาปิด VPN สำหรับการอัปโหลดขนาดใหญ่ที่ไม่อ่อนไหว บนเครือข่ายที่ไว้ใจได้ ตัดสินใจจากสิ่งที่คุณกำลังส่ง
10. สอบถามผู้ให้บริการเรื่องความเร็วขาขึ้น หากสายคือขีดจำกัด บางแพ็กเกจให้อัปโหลดสูงขึ้นมากโดยเปลี่ยนเพียงเล็กน้อย

ข้อจำกัดและความคาดหวัง

• ตกบ้างเป็นเรื่องปกติ ส่วนหัวและเส้นทางที่ยาวขึ้นมีต้นทุน การได้ต่ำกว่าค่าพื้นฐานราว 5 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ไม่แปลก
• VPN ยกอัปโหลดให้สูงกว่าสายของคุณไม่ได้ ถ้าแพ็กเกจให้ขาขึ้น 10 Mbps อุโมงค์ก็อยู่ต่ำกว่านั้น
• การทดสอบความเร็วกับการอัปโหลดจริงต่างกัน บริการที่คุณอัปโหลดไปและข้อจำกัดของมันสำคัญพอ ๆ กับอุโมงค์
• ผลแปรผันตามเวลาและเส้นทาง ทดสอบมากกว่าหนึ่งครั้งก่อนสรุป
• การเข้ารหัสไม่ใช่สิ่งที่ควรแลกเพื่อความเร็ว หากการอัปโหลดบางอย่างใหญ่และไม่อ่อนไหว คุณอาจตัดสินใจส่งโดยไม่ใช้ VPN แต่ให้ทำอย่างตั้งใจและบนเครือข่ายที่ไว้ใจได้เท่านั้น

สำหรับคำแนะนำเรื่องความช้าโดยรวม ดูทำไม VPN จึงช้า และสำหรับการเปรียบเทียบอย่างยุติธรรม ดูวิธีทดสอบความเร็ว VPN

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

• เทียบอัปโหลดผ่าน VPN กับความเร็วที่โฆษณาในแพ็กเกจ แทนที่จะเทียบกับค่าพื้นฐานที่วัดได้
• ทดสอบครั้งเดียว บน Wi-Fi ช่วงค่ำ
• เลือกตำแหน่งไกลสำหรับอัปโหลดใหญ่เพราะดาวน์โหลดดูเร็ว
• ละเลยการซิงก์เบื้องหลังจากโทรศัพท์และแล็ปท็อป
• เปลี่ยนหลายการตั้งค่าพร้อมกัน
• คิดว่าอัปโหลดต้องเท่ากับดาวน์โหลด

สรุป

ความเร็วอัปโหลดตกเมื่อใช้ VPN เพราะขาขึ้นมักเป็นส่วนที่แคบกว่าของสาย เพราะอุโมงค์เพิ่มส่วนหัวและเส้นทางที่ยาวขึ้น เพราะการอัปโหลดแบบ TCP ไวต่อเวลาไปกลับและการสูญหาย และเพราะ Wi-Fi อ่อน อุปกรณ์ที่ยุ่ง หรืออัปโหลดที่แย่งกันเพิ่มเข้ามาอีก ให้วัดตอนไม่มี VPN ก่อน แล้ววัดตอนมี VPN บนสายแลน แล้วลองตำแหน่งอื่น และดู CPU กับทราฟฟิกเบื้องหลัง ผลที่ได้ส่วนใหญ่มาจากการแก้ลิงก์ภายใน เลือกตำแหน่งที่ใกล้กว่า และหยุดอัปโหลดที่แย่งกัน

หากแพ็กเกจเติมเงินระยะสั้นช่วยให้คุณลองตำแหน่งอื่นได้ ดูวิธีทำงานของแพ็กเกจที่หน้าราคา