WireGuard와 OpenVPN 성능 비교: 지연 및 속도

소개

VPN 선택 시 성능은 중요한 판단 기준이다. 이 글에서는 WireGuard와 OpenVPN을 같은 환경에서 비교한다. 초보자도 이해하도록 개념과 테스트 절차를 자세히 설명한다.

기본 개념 정리

WireGuard 개요

WireGuard는 단순하고 경량화된 현대형 VPN 프로토콜이다. 커널 레벨 구현과 최신 암호 스택을 사용한다. 코드 베이스가 작아 감사가 쉽고, 설정이 상대적으로 간단하다.

OpenVPN 개요

OpenVPN은 성숙한 소프트웨어 기반 VPN이다. 다양한 기능과 설정을 제공한다. 유연성이 높지만 구성 요소가 많아 오버헤드가 생길 수 있다.

테스트 목적과 핵심 지표

목적은 지연(latency)과 전송 속도(throughput)를 비교하여 실제 사용 시 체감 차이를 파악하는 것이다. 핵심 지표는 다음과 같다.

• 왕복 지연(RTT): ICMP 및 TCP ping 측정
• 대역폭: iperf3로 최대 처리량 측정
• CPU 사용률: 암호화 처리에 따른 시스템 부하
• 연결 안정성: 재연결 및 패킷 손실률

테스트 환경과 조건

공정한 비교를 위해 환경을 통제한다. 동일 하드웨어와 OS, 네트워크 경로, 암호화 설정을 사용한다. 가능한 변수는 고정한다.

• 서버/클라이언트: 동일 유형의 리눅스 VM 또는 물리 서버
• 네트워크: 동일한 물리적 회선 또는 동일한 테스트 서브넷
• 암호화: 강제 알고리즘이 아닌 기본 권장 설정으로 비교
• 동시성: 단일 스트림과 다중 스트림(예: iperf3 -P) 모두 측정

테스트 절차

1) 환경 준비

서버와 클라이언트에 각 VPN을 설치하고 기본 구성으로 연결을 확인한다. 방화벽 규칙과 라우팅을 점검한다.

2) 지연 측정

VPN 연결 전후로 ping과 hping3, 또는 TCP 기반 ping을 사용해 RTT를 측정한다. 여러 시간대와 여러 회차로 수집한다.

3) 속도 측정

iperf3를 사용해 단일 스트림과 다중 스트림 테스트를 수행한다. 각각 30초 이상 측정해 평균을 구한다.

4) CPU 및 손실 측정

측정 중 top 또는 sar로 CPU 사용률을 기록한다. iperf3 결과에서 retransmits나 손실을 확인한다.

실행 예시 명령

아래 명령은 테스트를 재현하는 기본 예시이다. 환경에 맞춰 IP와 인터페이스를 수정한다.

sudo apt update
sudo apt install wireguard openvpn iperf3 -y

# WireGuard 서버(간단 예)
wg-quick up wg0

# OpenVPN 서버(간단 예)
sudo systemctl start openvpn@server

# iperf3 서버 실행
iperf3 -s

# 클라이언트에서 단일 스트림 측정
iperf3 -c SERVER_IP -t 30

# 클라이언트에서 다중 스트림 측정
iperf3 -c SERVER_IP -P 8 -t 30

# ping 측정
ping -c 50 SERVER_IP

결과 해석 방법

측정 결과는 단일 숫자로 결론 내기보다 맥락으로 해석해야 한다. 고려사항은 다음과 같다.

• 지연: 애플리케이션 특성상 작은 RTT 차이가 실사용에 큰 영향을 줄 수 있다. 게임이나 VoIP는 민감하다.
• 대역폭: CPU가 병목이면 암호화 효율이 중요하다. 커널 가속을 활용하면 성능이 개선된다.
• 동시성: 다중 스트림에서 차이가 더 명확해질 수 있다. 구현 차이로 스루풋 분포가 달라진다.
• 안정성: 재연결과 패킷 손실 여부는 장기 운영 관점에서 중요하다.

WireGuard vs OpenVPN 관찰 포인트

일반적으로 다음과 같은 특성이 관찰된다. 다만 환경에 따라 다를 수 있으므로 자체 테스트가 우선이다.

• 지연: WireGuard는 설계상 경량이라 RTT에 유리한 경향이 있다. 따라서 WireGuard OpenVPN 지연 비교 시 WireGuard가 짧은 지연을 보이는 경우가 많다.
• 속도: 암호화 오버헤드와 코드 경량화로 인해 WireGuard가 높은 처리량을 보일 가능성이 있다. 여러 환경에서 WireGuard vs OpenVPN 속도 차이가 발생한다.
• 구성: OpenVPN은 기능이 풍부하지만 복잡하다. 실무에서는 요구사항에 맞춰 선택해야 한다.

권장 구성 및 체크리스트

실제 도입 전 아래 항목을 확인한다.

• 테스트 환경에서 직접 지연과 속도 측정
• 암호화 설정과 CPU 프로파일링
• MTU와 패킷 분할(MSS) 설정 점검
• 운영 환경에서 장기 안정성 테스트

결론

WireGuard와 OpenVPN은 목적과 환경에 따라 선택이 달라진다. VPN 성능 비교 WireGuard 측면에서는 단순하고 효율적인 설계가 장점이다. 반면 OpenVPN은 호환성과 기능 면에서 유리하다. 최종 선택은 실제 측정 결과와 운영 요구사항을 기반으로 결정하는 것이 바람직하다.

참고 사항

위 절차는 재현 가능한 테스트를 목표로 구성되었다. 자신의 네트워크 성격에 맞춰 측정 변수를 조정하면 보다 정확한 비교가 가능하다.