Сколько ресурсов забирает VPN-подключение: трафик, канал и железо

Подключение через туннель не бесплатно с точки зрения ресурсов: оно добавляет трафик, нагружает процессор устройства и в ряде случаев становится узким местом всей домашней сети. Разберём по частям, где именно уходят мегабиты и мегагерцы, и как посчитать запас заранее, чтобы не удивляться результату замера скорости.

Откуда берётся лишний трафик

Каждый пакет обрастает дополнительными данными: заголовком туннеля, служебными полями протокола и выравниванием под размер блока шифра. Величина накладных расходов зависит от размера полезной нагрузки.

• Крупные потоки — видео, загрузка файлов, обновления. Пакеты близки к максимальному размеру, служебная часть размывается: прибавка около 4–6%.
• Средний веб-сёрфинг. Пакеты разного размера, прибавка 6–10%.
• Мелкие частые пакеты — голосовые и видеозвонки, игры, мессенджеры. Полезной нагрузки в пакете мало, служебной много: прибавка достигает 12–15%.

Практический вывод для мобильного тарифа: если раньше вы расходовали 20 ГБ в месяц, с туннелем уйдёт примерно 21–22 ГБ. Заметно, но не критично. А вот на тарифах с жёстким пакетом и активными видеозвонками разница уже ощутима.

Второй эффект — фрагментация. Если размер пакета вместе со служебной частью превышает MTU канала, пакет режется надвое, и второй кусок несёт почти одну служебную информацию. Отсюда классическая ситуация: канал вроде свободен, а скорость вдвое ниже ожидаемой. Лечится уменьшением MTU в настройках клиента на 40–80 байт.

Кто считает шифрование

Главный источник потерь скорости — не канал, а вычисления. Шифрование и расшифровка каждого пакета выполняются на процессоре того устройства, где поднят туннель. Ориентиры по классам железа:

Бюджетный роутер (одноядерный процессор 500–800 МГц, 64–128 МБ памяти) — потолок 20–50 Мбит/с в шифрованном канале. Аппаратного ускорения криптографии у таких моделей нет, всё считается программно.

Средний домашний роутер (двухъядерный 1–1,2 ГГц, 256 МБ) — 100–300 Мбит/с. Достаточно для большинства домашних тарифов.

Роутер с аппаратным ускорением шифрования — от 500 Мбит/с и выше, потолок определяется уже каналом провайдера.

ТВ-приставка — сильно зависит от модели. Дешёвые коробки на слабых чипах выдают 30–60 Мбит/с, чего хватает для 1080p, но для 4K уже впритык. Приставки среднего класса тянут 150–300 Мбит/с.

Телефон или компьютер — практически всегда упираются в канал, а не в процессор: современные чипы имеют аппаратные инструкции для шифрования.

Отсюда важное следствие о выборе точки настройки. Если поднять туннель на роутере, шифрование считает роутер, и его потолок становится общим для всех устройств в доме. Если поднять на каждом устройстве отдельно, нагрузка распределяется, и слабое звено не тянет вниз остальных. Роутер удобнее, устройства — быстрее.

Что ещё съедает скорость

Помимо процессора вклад дают три вещи.

Задержка до узла. Чем дольше идёт пакет, тем медленнее разгоняется TCP-окно, и тем ниже скорость на одном соединении даже при свободном канале. Разница между откликом в 20 мс и 120 мс на длинных загрузках заметна.

Загруженность узла. Канал сервера делится между всеми, кто на нём сидит. В часы пик тот же узел выдаёт вдвое меньше, чем ночью.

Домашний Wi-Fi. Частая ошибка при замерах: скорость меряют по Wi-Fi на 2,4 ГГц, где потолок в реальных условиях 40–60 Мбит/с. Туннель здесь ни при чём. Контрольный замер делайте по кабелю или на 5 ГГц рядом с точкой доступа.

Как посчитать нужный запас канала

Считайте по одновременным сценариям, а не по числу устройств.

1. Выпишите, что реально может работать одновременно вечером: телевизор с 4K-потоком (30 Мбит/с), ноутбук с видеозвонком (5 Мбит/с), два телефона на просмотре видео в 1080p (по 8 Мбит/с).
2. Сложите: 30 + 5 + 8 + 8 = 51 Мбит/с.
3. Прибавьте 10% на накладные расходы туннеля: около 56 Мбит/с.
4. Заложите запас в полтора раза на пики и служебный трафик: примерно 85 Мбит/с.

Если ваш тариф выше этой цифры, канал не будет ограничителем. Дальше проверьте, что железо тянет: при настройке на роутере его потолок должен быть не ниже полученных 85 Мбит/с, иначе именно он и станет узким местом.

Как измерить нагрузку на своём железе

Роутер. В веб-интерфейсе есть системный монитор с загрузкой процессора. Запустите крупную загрузку через туннель и посмотрите на график. Стабильные 90–100% означают потолок: скорость дальше не вырастет, а при длительной работе добавится перегрев и разрывы.

Приставка и телевизор. Прямого монитора обычно нет, поэтому меряют косвенно: запустите поток в максимальном качестве на десять минут. Паузы на подгрузку и падение качества картинки означают, что железо не успевает.

Компьютер. Диспетчер задач: смотрите загрузку процесса клиента при активной загрузке. Если он занимает целое ядро полностью — упёрлись.

Общий контрольный замер. Скорость без подключения и с ним, подряд, по кабелю. Падение до 20% — норма. Падение в два и более раз — ищите ограничитель среди перечисленного выше.

Приёмы, снижающие расход

• Выборочная маршрутизация. Если клиент умеет пускать через туннель не весь трафик, а только часть, нагрузка на железо падает пропорционально.
• Настройка на устройстве вместо роутера — когда роутер слабый, а быстрое подключение нужно одному устройству.
• Подстройка MTU снимает фрагментацию и иногда добавляет 10–20% скорости бесплатно.
• Проводное подключение телевизора. 4K через Wi-Fi плюс туннель — самая частая причина пауз на подгрузку.
• Отключение клиента на устройствах, которым он не нужен, освобождает и слоты, и канал.

Если скорость просела сильнее ожидаемого, полный разбор причин собран в статье VPN тормозит интернет. Проверить совместимость железа до начала настройки помогает чек-лист перед настройкой, а если проблема не в скорости, а в обрывах — смотрите разбор нестабильных подключений.