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pangolin/docs/vpn-test-plan.md
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wangjia 8fcc4e8b75 docs+test: VPN 测试方案(黑盒+白盒)+ 修正延迟测量方法 
- docs/vpn-test-plan.md:黑盒+白盒两方向测试方案。白盒细化:链路五段拆解、
  协议/出站选择(Clash API)、接入段 vs 出海段分段 RTT、连接/流量、稳定性
  (长跑/Kill switch/GFW 三元组封锁与被动探测/热重载)。含初轮报告:cara 黑盒
  15 PASS;吞吐 国内直连 74Mbps vs 国外经隧道 ~10-17Mbps(瓶颈在出海段)。
- scripts/vpn_test.sh:修正延迟测量——经 TUN 代理时 ping/tcp_connect 被隧道本地
  应答(2-4ms 假象),改用 TLS 握手(time_appconnect)/ TTFB 作为真实 RTT。

Co-Authored-By: Claude Opus 4.8 <noreply@anthropic.com>
Claude-Session: https://claude.ai/code/session_01JEHzjEcFzvGwgbxT6Wbt6c
2026-06-22 09:17:00 +08:00

7.6 KiB
Raw Blame History

Pangolin VPN 测试方案 + 报告

两个方向:黑盒(用户视角,只看输入→输出)+ 白盒(利用我们对客户端/节点/sing-box 的完全可见性,拆链路、看协议、做稳定性)。日期 2026-06-22。配套:scripts/vpn_test.sh、 调研见 docs/vpn-testing-research.md。

一、测试方向总览

黑盒 白盒
视角 用户视角,不看内部 工程视角,看内部链路/协议/状态
目的 能不能用、快不快(可用性 + 体验) 慢在哪、走什么协议、稳不稳(定位 + 稳定性)
数据源 curl / ping 黑盒探测 sing-box Clash API、libbox 命令服务、curl 五段拆解、节点侧探测、长跑监控
工具 scripts/vpn_test.sh(已实现) 待实现:scripts/vpn_whitebox.sh + 稳定性长跑

二、黑盒测试方案

对象:国内外常用站点矩阵,开/关分流各测一遍,多时段(白天 / 晚高峰 20:00–24:00)。

指标

  • 连通性:HTTP 状态码(能否访问)
  • 延迟 / TTL:ping RTT、curl time_connect(TCP+TLS 握手)
  • 下载速度:固定大小下载 speed_download
  • 上传速度:POST 固定大小 speed_upload(待补)
  • DNS 解析时间:curl time_namelookup
  • 出口 IP:是否 = 节点(走隧道)/ 本地(直连)

站点矩阵

  • 国外(应经隧道):google、youtube、github、cloudflare(speed.cloudflare.com)、netflix、openai
  • 国内(开分流应直连):baidu、qq、bilibili、aliyun/清华镜像、taobao
  • 测速点:Cloudflare(国外)、清华/阿里镜像(国内,用 -r 0-N range 取固定大小)

方法

  • 先 裸连基线(不开 VPN 跑一遍存档)→ 再开 VPN 对比衰减。
  • 每站取 中位数(多次),记录时段。
  • 一条命令产报告:vpn_test.sh(现覆盖连通/出口/DNS/可达/延迟/下载/IPv6;待补:上传、ping TTL、站点矩阵扩展、多时段 cron)。

三、白盒测试方案(重点,更细)

我们同时掌握客户端(libbox 命令服务)+ 节点(sing-box Clash API :19090/:19091)+ 配置, 可做黑盒做不到的链路拆解。

3.1 链路五段拆解(每个请求耗时花在哪)

用 curl -w 拆解一次请求的五个阶段,定位瓶颈在接入段还是出海段:

阶段 curl 字段 含义
DNS 解析 time_namelookup 域名→IP
TCP 连接 time_connect 到隧道/目标的 TCP 握手
TLS 握手 time_appconnect TLS/REALITY 握手完成
首字节 TTFB time_starttransfer 服务器开始回数据(含出海往返)
总时长 time_total 整体

→ TTFB 高 = 出海段慢;connect 高 = 接入段/节点慢;namelookup 高 = DNS 慢。

3.2 协议与出站选择

  • 当前激活出站:reality-out(VLESS/REALITY,TCP 443)还是 hy2-out(Hysteria2,UDP 443)。
  • urltest(auto)各成员探测延迟(决定选谁)。
  • 数据源:sing-box Clash API GET /proxies(看 auto 组的 now 与各成员 history 延迟); 或客户端 libbox 命令服务的 group/outbound 状态。

3.3 分段 RTT(定位瓶颈)

  • 接入段:客户端 → 节点 REALITY 端口 TCP RTT(curl time_connect 到 节点:443)。
  • 出海段:在节点上直接 ping/curl 目标站(节点 → 目标 RTT)。
  • 对比:接入段快 + 出海段慢 → 节点出海链路是瓶颈;反之亦然。

3.4 流量与连接(实时内部状态)

  • Clash API GET /connections:活跃连接列表,每连接的 目标 / 上下行字节 / 走哪个出站 / 命中哪条规则 / 建连时长 → 看分流是否如预期(国内直连、国外走代理)。
  • Clash API GET /traffic(SSE):实时上下行速率。
  • 客户端 libbox:writeConnectionEvents / writeGroups / 流量统计(stats EventChannel)。

3.5 sing-box 内部决策日志(debug)

  • 路由命中:router: match ... => route(outbound) → 验证分流规则。
  • DNS:dns: exchange/exchanged ... → 验证 hijack-dns + 解析路径。
  • 连接生命周期:建连/关闭/错误。
  • 方法:配置 log.level=debug + log.output 落盘读(排障期已用过)。

3.6 路径 MTU / 分片

  • ping -D -s <size> 二分探测路径 MTU,评估 TUN mtu 9000 是否导致分片/卡顿 (调研:运营商对大包敏感,业界常 clamp 到 1350)。

3.7 节点侧资源(瓶颈定位)

  • 节点 CPU/内存/带宽(单核 512MB 是硬约束)、sing-box 进程占用、网卡流量。
  • agent / 控制面健康。

3.8 稳定性测试(白盒重点)

  • 长跑:cron 每 1–5 分钟探测(出口 IP + 可达 + 延迟 + 丢包),持续数小时~数天,出趋势曲线。
  • 掉线 / 重连:监测 NEVPNStatus 变化,记掉线次数、自动重连耗时。
  • Kill switch:强杀扩展进程 / 断节点,验证 strict_route 把流量掐断(不裸奔),恢复后能重连。
  • GFW 存活:多日连续可达性;监测三元组封锁特征(突然全断 + 120–180s 后恢复); REALITY 端口被动探测(用普通 TLS 客户端连 :443,应表现得像伪装站 www.apple.com)。
  • 热重载:节点 agent SIGHUP 重载 sing-box 后,客户端是否断流 / 平滑。
  • 协议切换:reality-out 不可用时是否切到 hy2-out(urltest 容灾)。

四、当前测试报告(2026-06-22,初轮)

4.1 黑盒(cara,macOS 15.3.2 Intel,白天)

scripts/vpn_test.sh 全量:15 PASS / 0 WARN / 0 FAIL

  • 连通性:扩展 activated enabled、tun 172.19.0.1 ✅
  • 出口 IP:103.119.13.48(= 节点,确实走隧道)✅
  • DNS:github/google 解析+连通正常 ✅(服务端 hijack-dns 已生效)
  • 国外可达:google/youtube/github/gstatic HTTP 200/204 ✅
  • 国内可达:baidu/qq ✅
  • 延迟:真实 RTT 看 TLS 握手 / TTFB。实测国外 TLS 握手 ~420–490ms、TTFB ~600–715ms (节点在洛杉矶,中国→LA→目标多次往返,符合预期)。
  • IPv6:无泄漏 ✅

⚠️ 延迟测量教训(重要):经 TUN 代理时,ping 和 curl time_connect 会被隧道的 本地协议栈就地应答(0.3ms / 2-4ms 的假象),不反映真实到目标的 RTT。初轮误把 time_connect 当延迟(2-4ms),实为本地值。真实延迟必须看 TLS 握手(time_appconnect) 或 TTFB(time_starttransfer),或在 VPN 全关后 ping 节点测直连 RTT。vpn_test.sh 已据此修正。

4.2 吞吐对比(关键)

路径 速度 说明
国外(经隧道) Cloudflare 10MB ~10–17 Mbps(多次波动:7.66 / 10.6 / 17.4) 走 REALITY→节点→出海
国内(直连) 清华镜像 10MB 74.28 Mbps geoip-cn 命中 → 直连,不经隧道
国内 阿里云镜像 未测到(URL 失效) 待换有效测速 URL

结论:

  1. 分流生效:国内直连(74 Mbps)远快于国外经隧道(~10-17),说明 geoip-cn 直连正常。
  2. 瓶颈在出海段:国外吞吐受限于隧道——单核 512MB 联调节点 + 出海带宽 + 可能晚高峰。不是客户端/隧道软件问题。
  3. 波动大(7.66→17.4):需按调研文档多时段、多次取中位数,单点不可靠。

4.3 待补

  • 黑盒:上传速度、ping TTL、站点矩阵扩展、晚高峰复测、裸连基线对比。
  • 白盒:Clash API 拉连接/出站/urltest 延迟、五段拆解、分段 RTT(接入 vs 出海)、稳定性长跑、Kill switch、GFW 存活。

五、工具落地计划

  1. 扩展 scripts/vpn_test.sh(黑盒):加 上传测速 / ping TTL / 站点矩阵 / --baseline 基线 / 多时段 cron。
  2. 新增 scripts/vpn_whitebox.sh(白盒):读节点 Clash API(连接/出站/延迟)+ curl 五段拆解 + 接入/出海分段 RTT + 路径 MTU。
  3. 新增稳定性长跑:cron 周期探测落 CSV,出趋势;Kill switch / 重连 / GFW 存活脚本。
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