what-is-a-cdn

CDNとは?コンテンツ配信ネットワークについて解説

CDN(コンテンツ配信ネットワーク)とは何ですか?

コンテンツ配信ネットワーク(CDN)とは、世界中に分散配置されたサーバーネットワークであり、ユーザーに最も近い、あるいは最適な場所からウェブコンテンツを配信します。

CDNは、単一のオリジンサーバーからウェブサイトを読み込む代わりに、ユーザーに近いエッジサーバーからコンテンツをキャッシュして配信します。これにより、遅延が削減され、読み込み時間が短縮され、信頼性が向上します。

簡単に言うと、CDNはウェブサイトの速度、拡張性、そして回復力を向上させるものです。

CDNは、ウェブサイトの複数のコピーを異なる場所に保存しておくようなものだと考えてください。そうすることで、ユーザーは常に利用可能な最速のバージョンにアクセスできます。

CDNがない場合、すべてのリクエストは単一のオリジンサーバーによって処理されるため、異なる地域のユーザーにとってパフォーマンスの低下や拡張性の制限につながる可能性があります。

Image

CDNは本当に必要ですか?

CDNは、複数の地域にまたがるユーザーにサービスを提供するウェブサイト、大量のトラフィックを処理するウェブサイト、または常に高速な読み込み時間を必要とするウェブサイトにとって特に有用です。

次のような場合は、CDNが必要になる可能性が高いです。

  • ユーザーは複数の国または地域に所在しています。
  • ウェブサイトの一部の場所で読み込みが遅い
  • 画像、動画、APIなどの大容量アセットを提供します。
  • トラフィックの急増や急速な成長を経験する

最新のアプリケーションのほとんど、特にSaaS、メディア、eコマースプラットフォームにおいては、CDNは本番環境のインフラストラクチャの標準的な構成要素となっている。

CDNはどのように機能するのか?

CDNは、単一のオリジンサーバーだけに頼るのではなく、分散されたエッジサーバーを介してウェブサイトのコンテンツを配信することで機能します。より詳細な技術的な説明については、 「コンテンツ配信ネットワークの仕組み」をご覧ください。

1. リクエストルーティング(エニーキャストとDNS)

ユーザーがウェブページをリクエストすると、CDNはリクエストを最寄りの利用可能なエッジサーバーに転送します。この判断は、地理的位置、ネットワーク状況、サーバーの状態などの要素に基づいて行われます。

DNSベースのルーティングエニーキャストといった技術は、ユーザーとサーバー間のレイテンシを最小限に抑えるのに役立ちます。

DNSは、トラフィックがサーバーにルーティングされる前に、ドメイン名をIPアドレスに変換することで、ユーザーのリクエストを解決します。

LDNSからADNSへのトラフィック図

DNSは、トラフィックがサーバーにルーティングされる前に、ドメイン名をIPアドレスに変換することで、ユーザーのリクエストを解決します。

グローバルサーバー負荷分散

CDNはDNSとグローバルロードバランシングを利用して、ユーザーを最寄りのエッジサーバーにルーティングすることで、より高速で信頼性の高い配信を実現します。

headless

2. キャッシュとコンテンツ配信

リクエストがエッジサーバーに到達すると、CDNはコンテンツが既にキャッシュされているかどうかを確認します。

  • キャッシュヒット:要求されたリソースは既にエッジサーバーに保存されており、エッジサーバーから即座に配信されます。
  • キャッシュミス:エッジサーバーはオリジンサーバーからリソースを取得し、ユーザーに提供し、将来のリクエストのためにキャッシュコピーを保存します。

キャッシングはオリジンサーバーへの繰り返しリクエストを削減し、CDNのパフォーマンス向上における主要な要因となる。

Image

headless

3. 接続の最適化

CDNは、ユーザーとオリジンサーバー間のデータ転送方法も最適化します。

  • TCPおよびTLSの終端処理は、ハンドシェイクの往復時間を短縮し、安全な配信速度を向上させます。
  • 動的アクセラレーションは、キャッシュされていないコンテンツや動的なコンテンツ(APIやログインセッションなど)の読み込み速度を向上させます。
  • プロトコル最適化は、HTTP/2、HTTP/3、およびQUICをサポートしています。

これらの最適化により、さまざまな地域のユーザーに対する遅延が削減され、配信速度が向上します。

CDNを利用するメリットは何ですか?

CDNは、コンテンツを中央集権的なオリジンサーバーから配信するのではなく、地理的に分散されたエッジサーバーからユーザーに近い場所に配信することで、ウェブサイトのパフォーマンス、拡張性、セキュリティを向上させます。詳細については、 CDNのメリット一覧をご覧ください。

headless

より高速なコンテンツ配信と低遅延

CDNは、エッジロケーションにアセットをキャッシュすることで、データが移動する距離を短縮します。これにより、最初のバイトまでの時間(TTFB)が短縮され、LCPなどのコアWebバイタルが改善され、ユーザーエクスペリエンスと検索パフォーマンスに直接的な影響を与えます。

Image

headless

オリジンサーバーの負荷軽減

エッジでコンテンツをキャッシュすることで、オリジンサーバーへのリクエスト数が減少し、帯域幅の使用量を削減し、インフラストラクチャへの負荷を軽減し、バックエンドの安定性を向上させます。

可用性と信頼性の向上

分散型エッジネットワークは、冗長性、フェイルオーバー、トラフィック分散機能を内蔵しており、トラフィックの急増やインフラ障害発生時でも安定した稼働時間を確保します。

グローバルな拡張性

CDNは、追加のオリジン容量を必要とせずに複数の地域にわたる大量のトラフィックを処理するため、ウェブサイトは需要の増加に応じて効率的に拡張できます。

セキュリティ強化とDDoS攻撃対策

CDNは、悪意のあるトラフィックをフィルタリングし、DDoS攻撃を軽減し、オリジンサーバーが潜在的な脅威に直接さらされるのを防ぐことで、保護層として機能します。

ユーザーエクスペリエンスとSEOの向上

ウェブサイトの表示速度が速ければ、ユーザーエクスペリエンスが向上し、Core Web Vitalsや検索ランキングにも良い影響を与える可能性があります。

CDNの主要構成要素は何ですか?

CDNは、コンテンツを迅速かつ確実に配信するために連携して動作する複数のコンポーネントで構成されています。

  • エッジサーバー近隣の場所からユーザーにコンテンツをキャッシュして配信する分散型サーバー。
  • 拠点(PoP):複数のエッジサーバーを収容し、地域トラフィックを処理する物理的なデータセンターの拠点。
  • オリジンサーバーコンテンツの主要なソースであり、要求されたデータがエッジでキャッシュされていない場合に使用されます。
  • キャッシュシステム:キャッシュルールに基づいて、コンテンツの保存、更新、および有効期限切れの方法を制御します。
  • ルーティング層: DNSやAnycastなどの技術を用いて、ユーザーのリクエストを最も適切なエッジサーバーに振り分けます。

これらの構成要素が一体となることで、CDNはグローバルネットワーク全体に効率的にコンテンツを配信することが可能になる。

CDNはどのような種類のコンテンツを配信できますか?

CDNは、世界中に分散されたエッジサーバー間でデータをキャッシュおよび高速化することにより、静的コンテンツと動的コンテンツの両方を配信できます。

  • 静的コンテンツ:画像、CSS、JavaScript、フォント、およびダウンロード可能なファイルなど、キャッシュしてリクエスト間で再利用できるもの。
  • 動的コンテンツ:最適化されたルーティングと永続的な接続を使用して、パーソナライズされたページ、API、およびリアルタイムデータを高速化します。
  • ストリーミングメディア:スムーズな再生を実現するために、適応型ビットレートストリーミングを使用して配信されるビデオおよびオーディオコンテンツ。
  • ウェブアプリケーション: HTMLおよびアプリケーションアセットを、低遅延かつ高速なレンダリング時間で配信します。
  • ソフトウェアのダウンロード:インストーラーやアップデートなどの大容量ファイルは、地域全体に効率的に配信されます。

最新のCDNは、幅広いコンテンツタイプをサポートし、キャッシュとネットワーク最適化を組み合わせることで配信パフォーマンスを向上させています。

CDNとウェブホスティングの比較

CDNはウェブホスティングに取って代わるものではなく、ウェブホスティングと連携して機能します。ウェブホスティングはウェブサイトのファイルをオリジンサーバーに保存しますが、CDNはグローバルなエッジサーバーからコンテンツを配信します。

カテゴリウェブホスティングCDN
主な役割ウェブサイトファイルを保存および配信するユーザーに近いエッジサーバーからコンテンツを配信します
コア機能ホスト元のコンテンツとアプリケーションコンテンツをキャッシュして配信を高速化します
リクエストフローにおける位置最終宛先(発信元サーバー)中間層(ユーザーとオリジンの間)
パフォーマンスへの影響サーバーの場所とリソースによって異なりますレイテンシとロード時間を大幅に短縮します
交通処理すべてのオリジンリクエストを処理しますオリジンサーバーからのトラフィックをオフロードします

CDNの一般的な利用事例

CDNは、レイテンシに敏感なアプリケーションやトラフィック量の多いアプリケーションのパフォーマンス、拡張性、信頼性を向上させるために、様々な業界で利用されています。

  • メディアおよびストリーミングプラットフォーム:バッファリングと遅延を低減し、世界中の多くの視聴者に向けてライブおよびオンデマンドのビデオを配信します。
  • Eコマースと小売業:トラフィックが急増する時間帯でも、ページの読み込み速度を速く維持することが重要です。わずかな遅延でも、コンバージョン率や収益に影響を与える可能性があります。
  • オンラインゲーム:ゲームアセットの配信とデータ処理をプレイヤーの近くで行うことで遅延を低減し、よりスムーズなゲームプレイを実現します。
  • 教育プラットフォーム:動画や学習教材を効率的に配信することで、多数の同時接続ユーザーをサポートします。

最適なCDNプロバイダーを選ぶには?

ステップ1:パフォーマンス目標を定義する

対象地域、想定される遅延時間、およびビデオ、API、Webアプリケーションなどの主要なワークロードを特定します。

ステップ2:グローバルなカバレッジを評価する

主要ユーザー市場および新興ユーザー市場におけるPoP(接続拠点)の配置状況とパフォーマンスを確認してください。

ステップ3:実環境でのパフォーマンスをテストする

複数の地理的な場所におけるレイテンシ、キャッシュヒット率、スループットを比較します。

ステップ4:セキュリティ機能を評価する

DDoS攻撃対策、WAF、APIセキュリティなど、WAAPの機能を確認してください。

ステップ5:拡張性の検証

CDNがパフォーマンスや可用性を低下させることなく、トラフィックの急増に対応できることを確認してください。

ステップ6:配送能力を確認する

静止画、動画、VODやライブストリーミングなどのメディアコンテンツへの対応を確認してください。

ステップ7:統合と展開を確認す​​る

セットアップの複雑さ、設定速度、および既存のインフラストラクチャとの互換性を評価してください。

ステップ8:価格とサポートを比較する

費用構造、透明性、および迅速な技術サポートの提供状況を確認する。

headless

CDNプロバイダーとしてCDNetworksを選ぶ理由とは?

従来のホスティングサービスだけでは、現代のアプリケーションが求めるパフォーマンス要件を満たすことはもはや不可能です。高速で信頼性が高く、拡張性に優れたユーザーエクスペリエンスを提供するには、適切なCDNを選択することが不可欠です。多くのCDNプロバイダーは速度と可用性を謳っていますが、最適なソリューションは、グローバルなリーチ、インテリジェントなルーティング、そして組み込みのセキュリティを兼ね備えている必要があります。

CDNetworksは、要求の厳しいグローバルなワークロードをサポートするように設計された高性能CDNプラットフォームを提供します。

headless

主な機能は以下のとおりです。

  • グローバルエッジネットワーク:90以上の国と地域に2,800以上のPoP(接続拠点)があり、 LATAMEMEAなどの新興市場を強力にカバーしています。
  • インテリジェントトラフィックルーティング(GSLB):リアルタイムのトラフィック最適化により、低遅延と高信頼性を実現します。
  • 柔軟な導入: CNAMEとAnycastをサポートし、設定の更新も迅速です。
  • メディア配信:HLS、HTTP-FLV、WebRTCなど、最適化された配信方法でVOD、OTT、インタラクティブなライブストリーミングをサポートします。
  • 統合セキュリティ(WAAP) :アプリケーションとAPIを保護するための、DDoS攻撃対策、WAF、ボット管理、APIセキュリティ、トラフィックフィルタリングを内蔵。
  • 24時間365日サポート:継続的なグローバルサポートと迅速な問題解決。

よくある質問

1. CDNとは何ですか?また、どのような働きをしますか?

CDN(コンテンツ配信ネットワーク)とは、ユーザーに近い場所からコンテンツをキャッシュして配信する、エッジサーバーの分散ネットワークのことです。

例えば、日本のユーザーが米国でホストされているウェブサイトにアクセスした場合:

  • CDNがない場合、リクエストは大陸を越えてオリジンサーバーまで伝送される必要がある。
  • CDNでは、コンテンツは近くのエッジサーバーから配信されます。

これにより、遅延が大幅に削減され、ページ読み込み時間が短縮されます。

2. CDNの例を挙げてください?

CDNプロバイダー(CDNetworksなど)は、世界中に分散配置されたエッジサーバーを運用し、ユーザーに近い場所からウェブサイトのコンテンツをキャッシュして配信します。例えば、画像、動画、スクリプトなどは、レイテンシを低減し、読み込み速度を向上させるために、近隣のデータセンターから配信されます。

3. DNSとCDNの違いは何ですか?

DNSはドメイン名をIPアドレスに変換してリクエストをルーティングする一方、CDNはユーザーに近いエッジサーバーからキャッシュされたコンテンツを配信します。DNSは名前解決を担うのに対し、CDNはパフォーマンス、キャッシング、コンテンツ配信の最適化に重点を置いています。

4. CDNを使用する理由は何ですか?

CDNを利用することで、レイテンシを低減し、ユーザーに近い場所でコンテンツを配信できるため、ウェブサイトのパフォーマンスが向上します。また、スケーラビリティの向上、オリジンサーバーの負荷軽減、可用性の向上、トラフィックの急増やDDoS攻撃からの保護にもつながります。

CDNetworksのCDNソリューションなどをご覧ください