P2P-IP電話とskype


さて最近非常に話題なのはskypeを代表とするP2P-IP電話です。まずskype、P2P-IP電話 を説明する前にIP電話について説明しましょう。

テレビのCM等でIP電話について名前を知っている人も多いと思います。 またIP電話の通話料を見ると、とても安いことがわかります。これはどうしてでしょうか?

一般に普通の電話は交換機と言われる機械を使って通話を行います。この交換機の 値段が非常に高いことが電話料金をより低廉化することのネックとなっています。 ところが、IPの世界では、安い機器を使う事によって交換機とほぼ同様な機能を 提供できます。これがIP電話の通話料が安い理由です。 このように一般にIPによって音声データを運ぶ事をVoIP(Voice over IP)と呼びます。

ではIP電話でさえ安い価格をskypeのようなP2P-IP電話はどうしてより安くすることが 可能なのでしょうか?

例えばある通信企業がIP電話のサービスを始めようとします。このときに 通信企業はお客様のデータ等が入っているデータベースなどのシステムを 構築しないといけません。 IP電話では本来通信企業が構築しなければならない システムの一部をP2P-IP電話ではユーザにインストールしているソフトが 肩代わりしているため、その分通話料を抑えることができるのです。


[補足]
skypeの通話料が安いのは経営戦略的な狙いもあると考えられます。 例えばskypeの従業員が数10人しかいないため、小額の利益でも充分会社が 経営できます。 また、まずは安い通話料でとりあえず多くのユーザを獲得して、その後ユーザ数を 活かしたビジネスを展開する事が考えられます。

またネットワーク自体は通常のインターネット網を使うため、ネットワーク保持 ・運用にお金がかからない事も大きな低廉化の理由の一つです。

IP電話がskypeと同じ程度の通話料にならないもう一つの理由として 日本で展開されている IP電話は高機能で、品質等の制限が厳しいために開発コストが高く、またそれに対する 人員(サポートも含む)を維持するために、これ以上の通話料の低廉化が難しい ことが想定されます。P2Pによって確かに通話コストを下げる要因の一部にはなって いますが、それが低廉化を説明する全ての理由でないことには注意が必要です。


ではskypeはどうしてこれほどまで普及できたのでしょか?いくつか列挙してみましょう。

[理由1]音質が良い。(遅延が少ない。)
[理由2]インターネット上のユーザ同士なら無料で通話できる。
[理由3]電話に格安で通話できる。また着信も可能。
[理由4]複数による同時会話が可能である。
[理由5]使いやすいユーザインターフェースである。
[理由6]ファイアウォール、NAT等があってもユーザの設定変更はなし。
[理由7]多くのアプリケーションが簡単にskypeと連携できる機能を提供した。
[理由8]プロバイダ等に依存せず、インターネットがあればどこでも利用できること。

もちろん通話する価格が安い(あるいは無料)である事が最大のユーザ獲得の 理由であることは間違いないでしょう。しかしskypeが普及した理由は [理由1][理由5][理由6]も大きな要因であると考えています。特に[理由6]はP2Pソフト ならルータの設定変更(ポートの穴あけ等)が必要という今までの [常識]を打ち破った革新的なソフトでもあったのです。P2P-IP電話に限らず 数年のうちに今後の多くのP2Pソフトはルータ設定の変更が不要になる事になるで しょう。また[理由1]はそれまで通信用VoIPとして有名なYahooメッセンジャー等の 通信ソフトに比べて圧倒的に音質が良いことがユーザ獲得の大きな原因となりました。
そして、今後は[理由7]によってskypeはIP電話のデフォルトスタンダートへ向かう のでしょう。 これもskype経営陣の「まずはユーザ獲得」という狙いが見え隠れします。

さて少し技術的なことを書きましょう。skypeのユーザは会話する時には 基本的には相手のユーザと直接通話する事が出来ます。ところで、 既に説明した「P2PとIPアドレスの関係」の章 でNATがあるようなルータがある場合にはそのようなことは本来できません。 これはUDP Hole punchingと言う技術を使って巧妙にこの問題を回避しています。 UDP Hole punchingについては応用編の 「P2Pとファイアウォール」を見て下さい。

もう一つ書いておきましょう。一般にskypeのユーザはサーバがない(認証サーバ は除く)Pure-P2Pで構成されています。このときにルーティングやデータの 管理をするために分散ハッシュテーブル(DHT)という最近話題の技術が 使われています。この分散ハッシュテーブルを使うと数億台ものパソコンを ネットワーク的に連携することができます。ところで、通常Pure-P2P では全てのパソコンは同等の働きをしていますが、skypeのネットワークでは 帯域やPCのパソコンの能力によってスーパーノードと呼ばれる パソコンがあります。このスーパーノードは各パソコンのログイン情報を 管理したり、NAT越えのための補助的役目をしたりします。スーパーノードは 全Skype参加パソコンの1%程度と見られています。なお分散ハッシュテーブル (DHT)については応用編の「P2Pと分散ハッシュテーブル〜その1」を見ると良いでしょう。

残念ながらskypeの通信は暗号化され、また通信シーケンスの情報が開示されて ないために、skypeについてはまだ不明な点が多数あります。ただ、skypeのような 独自な通信方法ではなく、P2P-IP電話のやり取りの仕方を統一化 しようという試みが最近盛んになっています。 例えばIP電話では一般的にSIPというプロトコルで 電話のやり取りを行っています。それに習ってP2PでSIPを上手く利用できる事を 模索しているようです。もしP2P-SIPの仕様が固まればIP電話だけでなく、P2P を使うソフトでの通信のやり取りにおいて統一的なルールが決まる事でしょう。


SIPについてはこのページを見ると良いでしょう。
SIP入門〜プロトコル概要からSIPの応用、将来像まで

これで基礎編は終わりです。これからは応用・研究編へと続きます。 まず、P2Pとファイアウォールについて議論します。


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