通常、インターネット上で通信しあうパソコン同士は、互いにグローバルアドレスを持ち、通信することが基本です。ところが、パソコンとインターネットの間に、ルーターやファイアウォールを置き、インターネットに接続しているユーザも多い。そうしたパソコンは、プライベートアドレスを持ちます。ルーターのＮＡＰＴという機能で、プライベートアドレスでもインターネットに接続をしています。

ＮＡＰＴはＩＰ電話の泣き所
　通常のＩＰ電話は、ＮＡＰＴなどのアドレス変換機能が働いているネットワークでは、うまくつながりません。ＮＡＰＴはパソコンがインターネットに接続する場合、インターネットからの返答に対してパケットを受け取ることができます。インターネットから一方的にパケットが届いた場合、ルーターはパケットを中継しません。　

　したがって、ルーターを置いた環境では、機器同士が相互にパケットを送受信することはできません。ＩＰ電話では、送信も受信も必要であるため、ルーターはＩＰ電話の泣き所なのです。

ＮＡＴ経由の通信もスーパーノードで解決
　Skypeのスーパーノードは、ＮＡＴ機能を持つファイアウォールやルーターを経由した通信も、特別な設定をしなくても可能にしました。

実際にＩＰ電話同士で通信を行う場合、次の３つの環境が考えられます。

1. 双方がプライベートアドレス
2. 片方のユーザがプライベートアドレス、もう片方はグローバルＩＰアドレス
3. 双方がグローバルアドレス（何も問題なく通話可能）

２と３を除くプライベートアドレスも持つパソコン同士が通話する場合、Skypeでは、スーパーノードを経由して通話することで通信を確立しています。

　片方のユーザがプライベートアドレス、もう片方はグローバルＩＰアドレスを持つパソコン同士が通話する場合、Skypeでは、セキュリティ機能を持たせる（ＶＰＮ）通信と同じ方法で通話を確立しています。

1. プライベートアドレスを持つパソコンから、グローバルアドレスを持つパソコンに定期的にＵＤＰパケットを送信します。
2. ＮＡＴの内側からＵＤＰパケットを送ることでコネクションを確立し、通信を可能にします。

相互にプライベートアドレスを持つパソコン同士が、Skypeを利用する場合、グローバルＩＰアドレスを持つスーパーノードが、通話を中継します。スーパーノードを中継することで、Skypeユーザは、ルーターやファイアウォール内であっても特別な設定をする必要なしで通話できます。

1. ＢがスーパーノードにＵＤＰパケットを送信
2. スーパーノードは、ＡにＢの送信ポート番号を伝える。
3. Ａは、スーパーノードから送られてきたＢの送信ポート番号でＢに送信
4. ＡがスーパーノードにＵＤＰパケットを送信
5. スーパーノードは、ＢにＡの送信ポート番号を伝える。
6. Ｂは、スーパーノードから送られてきたＡの送信ポート番号でＡに送信

ＵＤＰポート・パンチング
　ここで、それぞれのSkypeは、スーパーノードから受け取ったポート番号の情報を宛先ポート番号に指定して、それぞれのルータにパケットを流し始めます。すると、パケットが相手のパソコンまで届くことがあります。ルータの中には、ポート番号の変換の中に規則性があるものがあり、同じ送信元ポート番号で送られてきたパケットを、宛先ＩＰアドレスに関わらず、同じ送信元ポートに書き換え届けるものがあります。スーパーノードで送信元ポート番号の変換規則を監視し、送信元ポート番号を推測します。
　ＮＡＰＴは、ＬＡＮ側からパケットを送信し始めないと相手がパケットを受け取っても受信するできません。しかし、お互いがパケットを送り始めれば、そのポートは開くので直接パケットをやりとりできるようになります。この技術は、「ＵＤＰポート・パンチング」と呼ばれ、元々はファイル共有ソフトで始められた技術です。Skypeはこの技術をＩＰ電話に応用しています。　

　ただし、この手はCone ＮＡＴ（コーンナット）という方式のＮＡＰＴ機能を使うルータに対して有効です。ポート番号の変換に規則性のないSymmetrc　ＮＡＴ（シンメトリックナット）という種類のＮＡＰＴ機能を備えるルーターでは使えません。

スーパーノード経由での通話　
　Skype相互の通信が確立できない場合、Skypeはスーパーノード経由で音声パケットをやりとりし通話を実現します。

Skypeソフトとインターネットの間にファイアウォールがあると、Skypeユーザのパソコンからスーパーノードに対して直接接続できない場合もあります。

そんなときでもSkypeはあきらめません。

1. はじめに、多くのファイアウォールが開けている宛先ポート番号を指定してスーパーノード経由の通話を試みます。具体的には、８０番（ＨＴＴＰ）や４４３番（ＳＳＬ）を使います。
2. ８０番（ＨＴＴＰ）や４４３番（ＳＳＬ）を使った通話に失敗すると、Skypeは最後の手段として、Ｗｅｂアクセス用のプロキシー・サーバ経由でスーパーノード経由の通話を試みます。

　Skypeは、あらゆる環境でも通信が可能になる最善の努力をします。通常の場合、Skypeユーザは特別な設定をしなくても通話ができます。

　ただし、ファイアウォールやプロキシーサーバで外部とのＰ２Ｐ通信を切断するように厳しくチェックしている環境では通話はできません。
　企業や組織でもSkypeを利用するためには、以下のオプションをシステム管理者と検討してください。