搞懂 P2P 技術 (2) - STUN x TURN x ICE
前言
上一篇我們談到中心化、去中心化、分佈式網路架構，以及 IPv4、NAT 與其穿透困難。
但還有幾個問題沒解決：
- ✅ A/B 雙方如何知道彼此的內/外部 IP？（STUN）
- ✅ 若遇到 Symmetric NAT，該怎麼辦？（TURN）
- ✅ 有無一種框架整合整個 NAT 穿透流程？（ICE）
本篇會帶你搞懂這三個技術主角。
STUN 是什麼？
STUN（Session Traversal Utilities for NAT）是一種協定，
能讓 NAT 後的裝置查詢自己的 Public IP、Port 與 NAT 類型。
它就像是一面鏡子，讓你知道「外界看到的自己長什麼樣」。
📘 RFC 定義：RFC 5389
📖 STUN Wiki
使用 STUN，A 和 B 就能互相交換公網 IP，進行打洞（NAT Traversal），建立直接的 P2P 連線。
TIP
STUN 是實作 P2P 通訊不可或缺的第一步，但若遇到 Symmetric NAT，它就無能為力了。
TURN 是什麼？
TURN（Traversal Using Relay NAT）是一種「中繼協定」，
當 STUN 打洞失敗時（如遇 Symmetric NAT），就得靠 TURN。
它的運作邏輯是：
- Client 先與 TURN Server 要求建立中繼連線（relay port）
- 所有資料先送往 TURN Server，再轉發到對方
這就像你 A、B 無法直線通話，只好找個朋友幫你轉話
WARNING
TURN 解決連線問題，但所有資料都會繞過 TURN server，因此會增加頻寬成本與延遲，商業服務通常需部署自有 TURN 伺服器。
ICE 是什麼？
ICE（Interactive Connectivity Establishment）是一種綜合性 NAT 穿透框架。
它整合了 STUN、TURN、RSIP 等協定，讓通訊流程更智慧。
運作邏輯：
- 優先嘗試使用 STUN 建立 P2P 直連
- 若 STUN 失敗，再自動 fallback 至 TURN 中繼通訊
- 判斷路徑最佳解後，確立穩定連線
📖 ICE Wiki
TIP
ICE 是現代 P2P 通訊的主流做法，像 WebRTC、Zoom、Google Meet 都內建 ICE 機制處理 NAT 穿透。
總結
三個技術的角色如下：
| 協定 | 功能說明 |
|---|---|
| STUN | 幫你知道「我在外部網路的樣子」 |
| TURN | 幫你中繼資料，當打洞失敗時使用 |
| ICE | 幫你選擇最好的通訊方式，自動 fallback |
TIP
建議所有即時影音 / 裝置連線服務都導入 ICE 框架，確保連線成功率最大化，並保留 STUN / TURN 備援機制。
下一篇預告
下一篇，我將分享如何實作 Signaling Server，並介紹 WebRTC 與 AWS Kinesis Video Streams（KVS）for WebRTC 的應用與部署技巧。
TIP
如果你對 STUN、TURN、ICE 的實作流程有其他理解，或正在嘗試 WebRTC、AWS KVS 等技術，歡迎留言或來信交流，一起討論 P2P 的各種應用與挑戰！
參考資源
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