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常见的抱怨是这样的:家里的宽带速度很好,电脑上的 VPN 也没问题,可一旦把 VPN 挪到路由器上,全家的设备都变得慢吞吞。原来一秒能打开的网页要五秒,视频缓冲,测速结果只有所购套餐的一小部分。于是人们开始怪 VPN 服务、运营商,甚至怪天气。

多数情况下,原因并不神秘,也不是单一的。路由器是一台小型低功耗电脑,却被派去干重活,而 VPN 隧道要求它对每个数据包都做额外工作。本文逐一说明路由器上 VPN 变慢的具体原因,教你测出是哪一个在起作用,并按投入从小到大列出解决办法。关于任何 VPN 都会改变速度的一般原因,请阅读为什么使用 VPN 后网速会变化;本文只讲当路由器亲自运行隧道时有什么不同。

路由器运行 VPN 时要做哪些事

没有 VPN 时,家用路由器大多只是转发数据包。许多路由器带有专用硬件(有时叫硬件交换或数据包加速器),能把数据包从一个端口搬到另一个端口,而不打扰主处理器。这就是便宜的路由器也能跑满千兆线路的原因。

有了 VPN 隧道,每个走隧道的数据包都要多做三件事:

  1. 加密(出站时)或解密(入站时)。
  2. 用新的数据包加上额外头部信息进行封装。
  3. 交给主处理器(CPU),因为加速硬件通常做不了前两步。

第三点最关键。路由器常常让隧道流量绕开快速通道,由主 CPU 处理。如果这颗 CPU 是个小芯片,同时还要管理 Wi-Fi、DHCP、DNS 和网页界面,加密工作就要和其他任务争抢资源。

电脑上也是同样的流程,但电脑 CPU 强大许多倍,往往还带有专门的加密指令。路由器要干同样的活,发动机却小得多。

原因一:路由器 CPU 就是上限

最常见的原因很简单:处理器的加密速度不可能超过某个值。如果无论选哪个位置,隧道速度都差不多,并且传输时 CPU 占用很高,那你就找到了原因。

可观察到的迹象:

  • 每次测试速度都被限制在相近的数值,比如 40 或 80 Mbps,而套餐明显更快。
  • 下载时路由器状态页面显示某个核心接近 100%。
  • 测试期间路由器在别的方面也变迟钝:管理页面打开慢,Wi-Fi 延迟升高。

决定上限的因素:

  • 处理器档次:入门级芯片上限低,中端多核芯片好得多。
  • 是否支持硬件加密:带有 AES 指令的 CPU 比没有的快很多。可查看路由器规格。
  • 单核使用:许多隧道实现一条隧道只用一个核心。四核路由器也可能受限于单个核心。
  • 隧道技术:较新的设计力求减轻 CPU 负担。取舍概览见WireGuard 与 OpenVPN 对比,WireGuard 白皮书介绍了其设计目标。你能用哪一种,取决于你的 VPN 服务在路由器上支持什么。

原因二:硬件加速被关闭或被绕开

有些路由器提供通常称为 flow offloading、硬件 NAT 或 fast path 的功能,可以极大加速普通流量。但在某些固件版本中,启用 VPN、QoS 规则或某些防火墙功能会让这项加速在整台路由器上失效,包括不走 VPN 的流量。

所以你可能同时看到两种效果:隧道流量因为 CPU 上限而慢,普通流量也因为加速被整体关闭而比以前慢。

检查方法:

  1. 关闭 VPN、不改动路由器其他设置,测一次速。
  2. 与你安装任何 VPN 配置之前的速度比较。
  3. 如果普通连接也变慢了,就在路由器设置里找 acceleration 或 offload 之类的选项,看看什么操作会把它关闭。

路由器软件差别很大,请查看厂商为你这个型号提供的文档,而不是直接照搬陌生人的教程。

原因三:数据包大小(MTU)问题

隧道会让每个数据包变大。如果包大小的设置没有考虑这一点,大包就必须拆成两个,这很浪费时间;或者被丢弃后重传。典型症状是小网页正常,而大文件下载很慢甚至卡住。

路径 MTU 发现本来是自动找到合适大小的机制,但它依赖某些错误消息能够通过。当防火墙过滤了这些消息,系统就会猜错。

可以这样试,每次只改一项:

  1. 下载一个大文件并记下速度。
  2. 把隧道 MTU 降低 40 到 80 字节,或者在路由器支持时启用 MSS clamping。
  3. 再下载一次。如果速度明显上升,就找到原因了。
  4. 保留能稳定工作的最大值。

原因四:距离,以及到 VPN 节点的线路

路由器无法把远处的服务器变近。每多一千公里就多一分延迟,而且某些线路在特定时段,从你的运营商到 VPN 节点之间会拥堵。这种延迟就是latency指标所测量的内容。

在路由器上这点很容易被忽略,因为位置设一次就忘了。试试 VPN 服务提供的列表中的其他位置,在一天中的两个不同时段测试并比较。如果更近的位置快很多,说明问题出在原来的选择,而不是路由器。如果想深入了解,文章VPN 会降低 ping 吗把延迟、抖动和丢包分开讲得很清楚。

原因五:Wi-Fi、双重 NAT 等家庭网络因素

有时 VPN 背了本来就存在的问题的锅。

  • Wi-Fi:墙壁、距离和邻居的网络让无线变慢的程度超过任何隧道。位于房间另一端的电脑,收到的可能只是路由器所收的一小部分。请先用网线测试。
  • 双重 NAT:如果 VPN 路由器接在另一台路由器(例如运营商的光猫)后面,两层地址转换会增加延迟,有时还会让某些功能失效。
  • 同时使用的人多:VPN 装在路由器上时,一颗小芯片要同时处理全家的视频、下载和通话。一个人的大下载会拖慢所有人。
  • 旧网线和端口:协商到较低速率的网线,或卡在 100 Mbps 的端口,会限制它后面的一切。
  • 后台流量:备份、游戏更新和云相册上传可能在无人察觉时占满隧道。

能找出原因的测量方法

靠猜要浪费好几天。请用固定的步骤,并把数字记下来。

  1. 基线:用网线把电脑接到路由器,关闭 VPN 测速,记下下载、上传和 ping。
  2. 同一根网线开启 VPN:打开隧道重复测试,记下差别。
  3. 观察 CPU:在第二次测试期间查看路由器的 CPU 负载。占用高说明处理器是上限。
  4. 换位置:切换到另一个 VPN 位置再测。
  5. 换时段:晚上和早上各测一次。
  6. Wi-Fi 测试:现在在你平时坐的房间用 Wi-Fi 测。
  7. 单设备对比路由器:在电脑上装 VPN 应用,关掉路由器隧道再测,看电脑自己能做到多少。

举例:300 Mbps 的套餐,网线关闭 VPN 时测得 290。开启路由器隧道后只有 60,CPU 占满 100%。改用笔记本上的 VPN 应用并关闭路由器隧道,笔记本得到 220。结论很明确:瓶颈是路由器的处理器,而不是 VPN 服务或线路。

结果模式 可能原因
关闭 VPN 时本来就慢 线路、Wi-Fi、网线或运营商,与 VPN 无关
关闭 VPN 快,开启后卡在较低数值,CPU 很高 路由器处理器
开启 VPN 后只有大文件下载慢 MTU 或 MSS
某个位置慢,另一个位置快 距离或线路拥堵
只在特定时段慢 线路拥堵
电脑上的应用速度正常,路由器上很差 路由器硬件或固件

解决办法,从便宜到昂贵

  1. 选一个更近的位置,然后再测。
  2. 按上文方法修正 MTU 或 MSS。
  3. 减轻负载:测试时暂停大下载和云备份。
  4. 更新路由器固件:更新有时会提高加密速度。
  5. 只让部分设备走隧道:如果路由器支持,只让需要保护的设备走 VPN,其余保持普通连接。这类似分应用隧道(split tunneling),只是按设备来做。
  6. 改为在关键设备上装应用:电脑和手机自己加密,路由器回到只转发数据包的状态。XPASS 客户可以使用免费的 VPNclient 应用,下载页面列出了 iPhone、Android、Windows 和 macOS 的官方版本。
  7. 换一台更强的路由器:当 CPU 是上限时,处理器更快、支持加密加速的设备才是真正的解决办法。请查该型号实测的 VPN 吞吐量,而不是只看 Wi-Fi 评级。
  8. 使用单独的防火墙设备:有些家庭会在 Wi-Fi 路由器前面放一台基于小主机的防火墙来承担隧道工作。

至于路由器究竟什么时候才合适这个更大的问题,请看路由器 VPN 与 VPN 应用对比;安装过程的逐步说明见路由器设置指南。

值得设定的合理预期

对路由器 VPN 速度的宣传数字要保持警惕。标题上的数字往往是实验室里某一种设置下的结果,用大数据包和性能强的测试机。真实的家庭环境有小数据包、多人使用和参差不齐的 Wi-Fi。合理的预期是:路由器隧道会比普通线路慢,慢多少取决于路由器,答案要靠测量而不是猜测。

还要记住,速度只是一个指标。如果隧道保护的是一台智能电视和一台平板,它们看视频的码率不高,那么路由器经隧道能达到 60 Mbps 就完全够用。如果你要在三台电视上看 4K,还要上传大型工作文件,数字就重要得多。

总结

路由器上的 VPN 变慢,最常见的原因是路由器的小处理器必须加密一切,而且硬件快速通道被绕开。其他原因包括加速功能被关闭、MTU 问题、到 VPN 节点的距离、Wi-Fi 和双重 NAT。用网线、分别在关闭和开启 VPN 时测量,观察 CPU,尝试其他位置,并与单设备上的应用比较。然后按顺序解决:位置、MTU、负载、固件、选择性分流、关键设备上的应用,最后才是更强的硬件。

如果想先试试应用方式,可以查看价格页面了解可以起步的通行证。

常见问题

为什么 VPN 在电脑上很快,在路由器上却很慢?

电脑的处理器强劲,通常还支持加密指令;很多路由器用的是小型低功耗芯片。当路由器要为全家的每个数据包加密和解密时,处理器往往就成了上限。

路由器 VPN 一定会让速度减半吗?

没有固定比例。性能够用的路由器配普通宽带可能几乎没有损失,而弱的路由器配高速宽带则可能损失大部分速度。分别在关闭和开启 VPN 时测一下,就能得到自己的数据。

换一台更好的 Wi-Fi 路由器能解决 VPN 慢吗?

只有当新路由器的处理器更强、加密加速更好时才有用。单纯 Wi-Fi 更快没有帮助,因为 VPN 的瓶颈通常是路由器的 CPU,而不是无线电。

测速应该用 Wi-Fi 还是网线?

第一轮测试请用网线,避免无线干扰混入结果。弄清有线速度之后,再测 Wi-Fi,看无线环节额外损失了多少。

改成在每台设备上各自运行 VPN 会更好吗?

就速度而言常常如此。每台设备使用自己的处理器,不会让某一个小芯片成为瓶颈。代价是每台设备都要多做一点设置。

关于作者

Bob Kanokphon Thongdee,XPASS VPN 创始人

Bob Kanokphon Thongdee

  • XPASS VPN 创始人
  • eSIMonline.asia 联合创始人
  • 7 年以上网络营销经验
  • Cojourney Visa 与 Cojourney Travel 创始人

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