VPNの利用で遅延が生じるのはなぜか|Orchid(オーキッド)寄稿

安全性とのトレードオフ

VPNは、ブラウジングデータ、財務履歴、プライベートなコミュニケーションといった機密情報が第三者に漏洩するのを防ぐための、優れたソリューションです。

VPNを利用するメリットはたくさんあります。VPNは、安全なオンライン環境を維持するためにも不可欠であり、ユーザーは無防備にインターネットを閲覧する場合よりも、検閲などを気にせず、自由にウェブ探索をする機会を得ることができます。また、政府やインターネットプロバイダによって特定のウェブサイトがブロックされているような地域においては、VPNは情報にアクセスするための不可欠なツールにもなります。

このように、VPNは安全でオープンなインターネット閲覧のための基本的なツールと言っても過言ではありません。ただしVPNの使用は、トラフィックに少なくとも1つの追加サーバーを経由させることから、必然的にインターネットの通信速度が遅くなるという、トレードオフの関係性にあります。

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遅延の及ぼす影響

インターネット用語では、ユーザーが操作してからサーバーが応答するまでの遅延時間を「ラグ」(PingまたはLatencyとも)と呼びます。例えば、オンラインゲームの世界では、数ミリ秒のラグが発生しただけで、プレイに大きな影響を与えることがあるため、この問題がよく取り沙汰されます。最悪の場合、ラグが大きいとゲームがフリーズしたり、プレイヤーのアップデートがリアルタイムに行われなくなったりします。

ラグが問題になるのはオンラインゲームだけではありません。ボイスオーバーIP(VoIP)通話やビデオストリーミング、あるいは通常のウェブサイト閲覧においても、ラグの発生は多くの人が経験したことがあるはずで、その苛立ちは想像できるでしょう。

サーバーとの距離や混雑などの要因により、VPNの有無にかかわらず、どのようなインターネット接続でも大きなラグは発生し得ます。なぜVPNが遅延の原因になるのかを理解するには、VPNの仕組みを少し理解する必要があるでしょう。

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VPNラグの原因は?

誰かがウェブサイトにアクセスしたり、電子メールを送信したり、Zoomミーティングに参加したりするたびに、そのデバイスはインターネットプロバイダを介してデータを送受信します。ブラウザの検索バーにURLを入力すると、Webサイトのホストサーバーにページを読み込むためのリクエストが送信されます。

このリクエストには、意図的に送信された情報(ユーザーの電子メールアドレス、ユーザー名、パスワードなど)のほか、ユーザーが共有を意図しない情報が含まれることがあります。例えば、IPアドレス、位置情報、ブラウザのクッキーなどです。

VPNは、しばしば「トンネル」と呼ばれる中間サーバーを介してトラフィックをルーティング(経路制御)することで、プライバシーを保護します。VPNトンネルでは、送信されるすべての情報が暗号化および匿名化されるため、インターネットプロバイダは、すべてのインターネットトラフィックの暗号化された単一の接続のみを見ることができます。また、このトンネルでは、VPNサーバーのIPアドレスを使用して、ユーザーの所在地を隠します。

VPNを使用すると接続速度が遅くなる主な理由は、この中間サーバーの追加によるものです。このサーバーは、データが目的地に到達するまでに通過しなければならない、「ホップ」と呼ばれる本来は余分なステップです。

ただし、中間サーバーを追加したからといって、VPNを経由したときにデータの移動速度そのものが遅くなるとは限りません。実際、VPN遅延の主な原因は、データの転送方法というよりも、プロバイダが集中的に帯域を分配する方法にあります。

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大容量データが中央集権型VPNの「交通渋滞」を引き起こす

渋滞の高速道路を走る車のように、大量のネットトラフィックが中央集権型VPNサービスの遅延の原因となります。中央集権型VPNサービスでは、多数のVPNサーバーが広帯域のバックボーンに接続されており、ユーザーはそれぞれのサーバーを選択します。

多くのユーザーが同じVPNサーバーを選択すると、そのサーバーは遅くなってしまいます。また、多くの人が同時に接続しようとすることで、VPNが過負荷になることもあります。例えば、一度に300件のリクエストしか処理できないサーバーに、1,000人のユーザーが同時に接続しようとすると、サーバーは過負荷状態となり、事実上の「デジタル交通渋滞」が発生してしまいます。

つまり、大量のトラフィックがサーバーを通過することでネットワークが混雑し、速度が大幅に低下してしまうのです。一般的にプロバイダは、スケールアップするための技術的な能力を持ってはいますが、固定的なサブスクリプションモデルによるインセンティブの少なさから、スケールアップしないプロバイダもあります。もちろん、プロバイダごとに方法論は大きく異なります。

VPNは 「帯域幅調整 」の回避に役立つ

インターネットプロバイダが特定のオンライントラフィックを人為的に減速させる措置を定期的に取っていることは周知の事実です。このような措置は非常に一般的で、「帯域幅調整」という独自の用語があるほどです。

場合によっては、インターネットプロバイダはサーバーのクラッシュを防ぐためにこの戦術を採用することがあります。ある時点でトラフィックが非常に多い場合、プロバイダはリクエストの送受信のペースを落とすことがありますし、また特定のユーザーが大量の帯域幅を使用したり、トレントなどの特定のオンライン活動を行ったりすると、プロバイダはそのユーザーの接続を遅くすることもあります。

帯域幅調整には、戦略的な目的もあります。あるプロバイダは、競合他社が提供するサービスの読み込み速度を低下させたとして非難されました。例えば、有料のストリーミングサービスを提供しているプロバイダが、NetflixやHuluなどのサードパーティのサービスのバッファリング速度を低下させた事例が存在しています。

帯域幅調整は、インターネットプロバイダやその他の第三者がユーザーのオンライン活動を監視し、制御しようとする手法の一例であり、ラグを生じさせたり、読み込み時間を遅くしたりすることも含まれます。このような状況において、VPNは強力な保護手段となります。また、重要な点として、VPNは、ユーザーのデータをインターネットプロバイダから守ることができます。インターネットプロバイダは、ユーザーの行動に基づいて帯域幅を調整するだけでなく、閲覧履歴を保存することが知られていますが、これは一部の国では合法なのです。

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VPNの最適化

インターネットプロバイダが帯域幅調整を行っていない状況では、VPNを使用すると多少の遅延が発生する可能性があります。たとえVPNが無制限の帯域幅を持っていたとしても、データ暗号化の過程で、インターネット読み込み時間に若干の遅れが生じる可能性はあります。

ただ、「最も安全な暗号化は、より時間のかかるものであり、VPNの遅延が最も発生しやすい」というのは俗説に過ぎません。実際には、遅延の大きいVPNは、古い暗号化システムやプロトコルを使用している可能性が高いからです。

Orchidは、この問題を解決するために、柔軟なアーキテクチャを採用し、ユーザーが複数のホップを経由してデータを送信することを選択した場合でも、広帯域での利用を可能にしました。

Orchidの分散型VPN市場は、ユーザーが常に十分な帯域幅を利用できるように設計されたインセンティブ・システムによって運営されています。このサービスは従量課金制で、ユーザーは使用していない帯域分の利用料金を支払う必要はありません。

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