Các yếu tố cấu trúc

Đóng gói: header làm giảm dữ liệu hữu ích và có thể gây phân mảnh nếu vượt MTU. Mức tham khảo: L2TP/IPsec thường hơn 100 byte overhead, OpenVPN khoảng 70–90 byte và WireGuard® khoảng 32–64 byte tùy IPv4/IPv6. Mật mã: OpenVPN và IPsec linh hoạt nhưng có thể nặng do thương lượng và cấu hình; WireGuard cố định bộ thuật toán hiện đại, tối ưu tốt cho ARM. Bắt tay và nơi thực thi: ít lượt đi-về và xử lý gần kernel giảm sao chép bộ nhớ và độ trễ; cơ chế như MOBIKE còn quyết định khả năng chuyển mạng.

Từng giao thức

WireGuard®: mã nguồn gọn, bộ thuật toán cố định, overhead thấp và xử lý trong kernel trên Linux; về cấu trúc rất nhanh. Trạng thái mỗi peer cần được quản lý bằng luân chuyển khóa và IP nội bộ. IKEv2/IPsec: bắt tay ngắn, MOBIKE tái kết nối khi di chuyển và được hệ điều hành hỗ trợ, nhưng nhạy với MTU/NAT-T và chất lượng triển khai. OpenVPN: bền vững, tương thích cao nhưng user space và TLS tạo thêm sao chép, overhead. L2TP/IPsec chịu đóng gói kép; IPsec ESP đơn lẻ có thể dùng tăng tốc phần cứng.

So sánh kỹ thuật

Mức tham khảo về cấu trúc trong điều kiện tối ưu
Giao thứcOverheadNơi chạyTốc độ tham khảoƯu điểmGiới hạn
WireGuard®32–64 BKernel700–950 MbpsGọn, trễ thấpPhải quản lý trạng thái
IKEv2/IPsec50–70 BKernel400–700 Mbps
150–400 trên di động
Di chuyển, ổn địnhMTU và triển khai khác nhau
OpenVPN UDP70–90 BUser space200–600 MbpsTương thích, trưởng thànhSao chép bộ nhớ, TLS
OpenVPN TCP90+ BUser space<50 Mbps khi mạng kémQua được mạng hạn chếTCP chạy trong TCP
IPsec ESP50–80 BKernel400–600 MbpsTăng tốc phần cứngPhức tạp, nhạy MTU
L2TP/IPsec100+ BHỗn hợp150–300 MbpsTương thích hệ cũĐóng gói kép

Đây là mức tham khảo trong môi trường kiểm soát, không phải tốc độ được nhà cung cấp bảo đảm. CPU, hệ điều hành, MTU, máy chủ, tuyến và tải có thể làm kết quả thực tế thay đổi mạnh.

Kết luận

WireGuard nhẹ nhất về cấu trúc; IKEv2/IPsec cân bằng tốt trên di động; OpenVPN-UDP đáng tin nhưng nặng hơn; IPsec ESP có thể nổi bật khi được tăng tốc; L2TP/IPsec chủ yếu dành cho hệ thống cũ. Giao thức quan trọng, song chất lượng phần mềm và mạng của nhà cung cấp mới quyết định kết quả cuối. Xem thêm rò rỉ DNS khi dùng VPN.