P2P通信のファイアウォール、NAT越えの技術

Question

ネットワーク分野を勉強中の者です。
P2P通信ではファイアウォールの問題があると思いますが、
これは例えばファイアウォールが、外側からのレスポンスは通すが、外側からの直接のリクエストに対してはポートが空いてない限り通してくれないといったことによるものだと理解しています。
対して、例えばchromeリモートデスクトップ(WebRTC)やSoftether vpn(VPN Azure)などでは中継サーバを介することで解決しているようなのすが、
つまりこれは、双方ともに相手側からの通信を中継サーバが自分からのレスポンスに見えるように仕向けているということなんですよね？
ただ、具体的にどういう手順で通信しているのかがよく分かりません。
ピアAがピアBへ通信したいときにまずは中継サーバへリクエストを送るんだと思うのですが、この中継サーバはどのようにしてピアBに対してピアAが通信したいことを伝えるのでしょうか？

あとこれらのことはNAT越えとはまた違う話になるんでしょうか？

Answer 1

ただ、具体的にどういう手順で通信しているのかがよく分かりません。
ピアAがピアBへ通信したいときにまずは中継サーバへリクエストを送るんだと思うのですが、
この中継サーバはどのようにしてピアBに対してピアAが通信したいことを伝えるのでしょうか？

ピアAもピアBもどちらも中継サーバを経由して通信しているので、ピアAからピアBは見えないと思います。
ピアBは中継サーバから自発の通信の戻りとしてピアAとの通信を受け付けるイメージです。

具体的にはTeam ViewerやChromeリモートデスクトップなどを利用している状態で[netstat /b]などのコマンドで通信状態を確認すると、当該プロセスが中継サーバとのみ通信しているのが見えると思います。（ピア相手のアドレスは見えないはず）
上記はピアと通信していない、プロセス（アプリ）のみ立ち上げている状態でも同様のはずです。（でないと、中継サーバ経由のピア相手からの通信を受け入れられないですからね）

あとこれらのことはNAT越えとはまた違う話になるんでしょうか？

「NAT超え」（ポート開放とも言いますが）を個別に設定しないとP2P通信ができないから上記のような方式を採用し、様々な相手と中継サーバを経由して通信できるようにしているのだと思います。

Answer 2

稚拙ながら回答致しますと、
WebRTC の場合は、UDP Hole Punching
という方法を使います。
STUNというサーバに対してリクエストをUDPで送信する事で、インターネット側から見た自分の通信可能な情報を受信できます。

この段階では、UDPポートに穴を空けた状態になっているだけです。

これで自分の方は準備完了です。

相手にも同じように相手の情報を取得して貰います。

そして、WebSocketや、google Firebase 等を経由して、相手の情報と自分の情報を交換する事で、はじめてP2Pで通信をする事になります。

但し、上記で通信可能にならない場合があります。
その場合に於いては中継のためにTURNサーバを介して通信が行われます。

法人向けのネットワーク機器では、厳密なNATが行われている場合がほとんどですので、その場合と考えて頂いて構いません。

一旦、情報を交換した後は特に中継のためのサーバは必要ない場合の方が多いと考えて頂いて差し支えありません。

詳細は、NATの詳しい説明と、STUNサーバについてを確認されると、より理解しやすいのではないかと存じます。