在全球互联网架构中，VPS（Virtual Private Server，虚拟专用服务器）是常用的服务器类型之一。很多用户选择在美国部署 VPS，以获取高带宽、灵活配置或者访问某些境外资源。然而，从技术角度看，美国 VPS 访问中国大陆时往往会出现明显延迟。理解这种延迟背后的原因，需要从网络传输、路由设计、协议机制以及物理地理因素等多方面进行分析。
1. 地理位置与光缆传输
从最基础的物理层来看，数据在网络中的传输速度受限于光速。光在光纤中的传播速度约为每秒 20 万公里左右，而美国东海岸到中国沿海城市的距离通常在 1 万至 1.2 万公里左右。如果将数据包从美国 VPS 发送到中国大陆，再返回 VPS，单程延迟理论上仅光速传输就需要约 50~60 毫秒，而往返时间（RTT）约为 100~120 毫秒。
然而，实际测试中美国 VPS 到中国大陆的延迟往往在 200~300 毫秒甚至更高，这说明除了物理距离，其他因素也在增加延迟。
示例对比：
美国 VPS（洛杉矶）到北京：ping 值约 230 ms
香港 VPS 到北京：ping 值约 40~50 ms
这种对比显示，即便是光纤网络，跨太平洋传输也显著增加了延迟。
2. 跨境网络路由与 BGP
从技术角度看，互联网数据的传输依赖 BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）来选择路由。BGP 的路由选择基于“最优路径”原则，但这个最优并非总是延迟最短，而是综合考虑自治系统（AS）跳数、政策和协议约束。例如，美国 VPS 访问中国大陆时，数据可能经过以下路径：
VPS 所在的数据中心出口
美国本土运营商网络
跨太平洋光缆节点
亚洲中转节点（如日本、韩国、新加坡）
中国大陆运营商入口
中国大陆内网分发
每一个中转节点都可能增加 10~30 毫秒的延迟。如果路径中某段拥堵或发生故障，BGP 会重新选择备用路径，这可能导致 RTT 突然上升 50~100 毫秒。
技术原理：BGP 本质上是一种策略路由协议，它追求“网络可达性和稳定性”，而非最低延迟。跨境网络通常涉及多个运营商之间的协议协商和流量策略，因此数据可能绕路而行。
3. 国际出口带宽与网络拥塞
从网络传输层面看，跨境延迟还与国际出口带宽有关。中国大陆的互联网出口需要通过运营商的国际链路接入海外网络。国际出口带宽有限，尤其在高峰时段，可能出现排队等待发送的现象，增加延迟和丢包率。
示例说明：假设某 VPS 每秒发送 100 Mbps 流量到中国，但出口链路只允许 50 Mbps，路由器需要对多余数据进行排队，这种队列等待可能增加几十毫秒到数百毫秒的延迟。同时，丢包会触发 TCP 重传机制，进一步增加整体传输时间。
4. TCP 协议与握手机制
在传输层，TCP 协议的特性也会放大延迟感知。TCP 是可靠传输协议，它要求三次握手建立连接、确认数据包收到、重传丢失数据。每增加一次 RTT，TCP 连接的建立时间和传输速度都会受影响。
举例来说，如果美国 VPS 到中国大陆的 RTT 为 250 ms，那么一次 HTTP 请求的三次握手大约需要 750 ms，数据确认和 ACK 循环又可能增加几百毫秒延迟，这就是为什么网页加载和远程操作时会感觉比 ping 值更慢的原因。
5. 防火墙与包过滤机制
另一个不可忽视的因素是网络安全策略。跨境数据包可能经过防火墙、包过滤设备或流量监控系统，这些设备在检查报文合法性、执行深度包检测（DPI）时会增加处理延迟。
从技术角度看，每一个中间防火墙都会增加 1~10 毫秒的处理时间。如果数据包在某些节点被触发流量控制策略，延迟可能进一步增加。
6. DNS 解析与内容分发
访问中国大陆的服务时，DNS 解析也会影响整体延迟。如果 VPS 使用境外 DNS 服务器查询中国域名，解析过程可能涉及多次跨境查询，每次延迟 50~150 毫秒。此外，某些网站或服务使用 CDN（内容分发网络）将资源缓存到国内节点，如果访问未命中缓存，跨境请求会进一步增加响应时间。
7. 网络波动与时段差异
跨境延迟并非固定值，而是具有波动性。技术上，波动源于链路质量、网络拥塞、路由策略变化以及物理链路维护。例如，晚上中国大陆用户上网高峰期，出口链路负载增加，延迟可能比白天高 20~50 毫秒。
数据示例：
测试 A 美国 VPS 到上海某服务器
上午 RTT：220~250 ms
晚上 RTT：270~300 ms
这说明延迟不仅受物理因素限制，还与网络动态负载密切相关。
总结
从技术角度看，美国 VPS 回国延迟是多因素叠加的结果：
物理距离和光纤传输：决定了最小延迟的下限。
路由策略和 BGP 选择：可能导致绕路，增加 RTT。
国际出口带宽与拥塞：导致排队和丢包重传。
TCP 协议特性：握手、确认和重传增加感知延迟。
防火墙和包检测：增加处理时间。
DNS 解析与 CDN 命中率：影响请求响应速度。
网络波动和时段差异：延迟随流量和网络状态波动。
这些因素共同解释了为什么美国 VPS 在访问中国大陆时通常存在较高延迟。理解这些原理，有助于技术人员在设计跨境网络应用时，合理评估传输性能，并根据应用需求选择合适的优化策略。
评论区