私たちが日常的に利用している多くのWebサイトやサービスにはCDNが使われています。しかし、その実態について意識する機会はほとんどありません。
本記事では、CDNとは何か、その基礎的な理解から、メリット、デメリット、そしてもっとも効果的に使用する方法についてくわしく説明します。

CDNとは?

CDNは、Content Delivery Networkの略で、複数拠点に分散配置されたサーバーネットワークを利用して、よりユーザーに近い場所からコンテンツを迅速に配信するシステムです。インターネット上でのコンテンツ配信の高速化により、Webサイトのパフォーマンスを向上させることを主な目的として活用します。
CDNによりWebサイトの表示にかかる時間を短縮し、大容量のトラフィックがあるアクセス環境でも安定したサービス提供が可能です。そのため、非常に重要な技術とされています。

CDNの構成

CDNの主な構成要素は「オリジンサーバー」と「キャッシュサーバー」です。オリジンサーバーは、コンテンツのオリジナルを生成する場所であり、Webサイトの基本的なデータが格納されています。
一方、キャッシュサーバーはこれらのコンテンツのコピーを保持(キャッシュ)しており、ユーザーからアクセス要求があると、オリジンサーバーに代わってコンテンツを返します。一度アクセスがあったコンテンツの場合、2回目以降はオリジンサーバーではなくキャッシュサーバーから配信されるため、迅速にコンテンツを提供できます。

これにより、データの転送時間が短縮され、ユーザーエクスペリエンスが向上します。

CDNに関連した用語

CDNに関連する用語として、以下が挙げられます。

  • オリジンサーバー
  • データセンター
  • キャッシュサーバー
  • DNS(Domain Name System)
  • GLSB(Global Server Load Balancing)

【オリジンサーバー】
コンテンツの元となるサーバー。CDNの基点となり、すべてのコンテンツがここから配信されます。

【データセンター】
サーバーや関連機器を安全かつ効率的に運用するための施設。CDNのキャッシュサーバーは、複数拠点のデータセンターに設置されています。

【キャッシュサーバー】
オリジンサーバーから配信されるデータを一時的に保存し、ユーザーへの応答速度を向上させる役割を担います。

【DNS(Domain Name System)】
ドメイン名とIPアドレスを紐づけてIPネットワーク上で管理するシステム。ユーザーからのリクエストは、各ユーザーが利用しているDNSサーバーによってCDNへ誘導されます。

【GSLB(Global Server Load Balancing)】
DNSを利用して複数の拠点を跨いだサーバーへのアクセスを誘導する技術。サーバーの負荷に基づいてアクセスを分散することにより、負荷を軽減したり、CDNの効率やパフォーマンスを最大化したりします。

CDNはWebサイトやサービスのパフォーマンスを高めるための重要な要素です。その構成や関連用語を理解することで、より効果的なWebサイトやサービスの運営に役立ちます。

CDNのメリット・デメリット

CDNの導入は、Webサイトのパフォーマンスや運用コストに大きく影響しますので、その利点と潜在的なリスクを理解することが重要です。

CDNのメリット

多くのメリットがありますが、主要なものを以下に紹介します。

サーバーやネットワークの負荷を軽減できる

CDNを利用すると、サーバーやネットワークの負荷を大幅に軽減できます。これは、キャッシュサーバーがオリジンサーバーの肩代わりをしてコンテンツを配信することにより、オリジンサーバーへのアクセスが低減されるためです。
結果として、サーバーの過負荷やダウンタイムの発生を防ぎ、より安定したサービスを提供することが可能になります。これはとくにトラフィックが多いWebサイトにとって重要な利点です。

運用コストを削減できる

CDNの導入により、オリジンサーバーの運用コストを削減できます。データの配信に必要な帯域幅やサーバーの維持費用がCDNによって効率化され、結果として運用コストが大幅に削減されます。
これはとくに大規模なWebサービス運営において、長期にわたって財政的メリットにつながる可能性があります。

表示・配信速度を改善できる

Webサイトやアプリケーションの表示・配信速度が大幅に改善できます。CDNを利用すると、オリジンサーバーに高負荷がかかる状況でも、分散されたサーバーから迅速にコンテンツを配信するためです。これはユーザーエクスペリエンスの改善に直結しますので、重いコンテンツや大規模なユーザーベースを持つWebサイトにおいてとくに重要です。さくらインターネットではCDNサービスとして、ウェブアクセラレータを提供しています。

ウェブアクセラレータは低価格で高速配信が可能なCDNサービスです。突発的なアクセス集中でサーバーの高負荷によりWebサイトが見れなくなってしまう問題などを解決できます。また日々の負荷軽減も可能でシステムの安定稼働を実現できます。「さくらのクラウド」アカウントがあれば手軽に利用できる、高コストパフォーマンスCDNサービスです。

CDNのデメリット

CDNを利用する際には、いくつか気を付けるべきことがあります。リスクを理解し、適切に対処することで、CDNの効果を最大限に活かすことができます。

古いコンテンツが表示されるリスクがある

CDNによるキャッシュは高速配信を実現しますが、この仕組みが原因で、最新のコンテンツがすぐには表示されないことがあります。とくにニュースサイトや頻繁に更新されるブログのようなWebサイトでは、この遅延が問題となる可能性があるため、注意が必要です。キャッシュの寿命や更新のタイミングを適切に管理することで、このリスクを軽減できます。

残ったキャッシュから個人情報が漏れる可能性がある

CDNのキャッシュには、ユーザーの個人情報が含まれることがあり、不正にアクセスされると情報漏洩につながる可能性があります。とくにセキュリティが重要な金融や医療関連のWebサイトでは、キャッシュのセキュリティ対策と定期的な監査が必要です。
また、キャッシュの削除プロセスを厳格に運用することが、このリスクの対策となります。

アクセスログの取得が困難なことがある

CDNを利用すると、オリジンサーバーでアクセスログの取得が難しくなることがあります。そのため、ユーザー行動の分析やトラフィックのモニタリングが困難になる場合があります。
CDNプロバイダが提供するログ分析ツールの活用や、カスタムログ処理の実装が、この問題を克服する方法となります。Webサイトの最適化には、正確なユーザー行動の分析が不可欠です。

CDNを効果的に使うには? 画像最適化について

CDNは、とくに画像などの大容量コンテンツの配信においてその真価を発揮します。しかし、CDNを使用しても、画像のファイルサイズ自体を軽くすることはできません。画像に特化したCDNサービスを利用することで、画像の最適化と高速配信が可能になります。
画像最適化と高速配信により、Webサイトのロード時間が短縮され、ユーザーエクスペリエンスを向上できます。

画像最適化とは?

画像最適化とは、見た目の品質を保ちながら画像の容量をできるだけ小さくすることです。Webエンジニア向けに画像最適化について、必要性や方法や対策などを具体的に解説しましたので、下のボタンを押してご覧ください。

画像CDNサービスとは

画像CDNサービスは、画像ファイルの最適化と高速配信に特化したCDNサービスです。このサービスは、画像ファイルのサイズを自動的に最適化し、ユーザーのデバイスやブラウザに最適な形式で配信します。
画像CDNサービスを利用することでWebページの読み込み速度が向上し、トラフィックを削減できます。

画像CDNサービスの利点

画像CDNサービスを利用することで得られる主な利点は以下の通りです。

Webサイトの表示速度向上と転送量削減

画像の最適化により、ファイルサイズが軽減され、Webページのロードがより速くなります。これにより、ユーザーの待ち時間を短縮できます。さらに、画像の最適化をすることでWebサイトのSEO(検索エンジン最適化)にも寄与するため、検索ランキング向上にも繋がります。

デバイスにあわせた画像の最適化が容易

ユーザーが利用するデバイスやブラウザに適した形式で画像を自動的に調整できます。これにより、各ユーザーにとって最適な画像が提供され、体験の質が向上します。
また、ユーザーのデータ使用量を考慮し、データ節約モードのデバイスには軽量な画像を配信することも可能です。

サーバー調達や運用管理が不要

画像CDNサービスはクラウドベースで提供されるため、サーバー設備を追加し運用管理する必要がありません。これにより、運用コストと管理の手間を削減できます。
さらに、クラウドのスケーラビリティにより、需要の増減に柔軟に対応できる点も大きなメリットです。

画像CDNサービスを利用するときの注意点

画像CDNサービスを利用する際には以下の点に注意する必要があります。

キャッシュコントロールの適切な設定が必要

キャッシュコントロールの適切な設定が必要です。設定を誤ると、画像の配信速度や最適化に悪影響を及ぼし、画像CDNサービスを利用する恩恵を十分に受けられない場合があります。適切にキャッシュ設定をすることで、画像のリクエスト回数が減少し、Webサイト全体のパフォーマンスを向上できます。

障害のポイントが増える

画像CDNサービスの利用により、システムが複雑になり、障害発生のリスクが高まる可能性があります。適切な監視と緊急時の対応計画が必要です。また、画像の配信遅延や中断によるユーザーエクスペリエンスの低下も考慮する必要があります。

キャッシュ配信と画像最適化にImageFlux

ImageFLux

キャッシュ配信と画像最適化ができるサービスとして、ImageFluxをご紹介します。
ImageFluxは、さくらインターネットがピクシブ社と共同開発したクラウド型の画像変換・キャッシュ配信サービスです。ご利用中のオリジンサーバー(画像のサーバー)は変更不要で、ImageFluxから発行される画像変換用URLにパラメータを追加するだけで画像の最適化・配信が可能です。
一度アクセスがあった画像は2回目以降キャッシュ配信されるため、高速な画像配信を実現します。
ピクシブ社の画像変換技術のノウハウを凝縮し、日本語のサポートやドキュメントにも対応しています。また、トライアルは無料のため、気軽に試すことができます。

まとめ

CDNや画像最適化に関連するさまざまな側面を解説しました。CDNはWebサイトのパフォーマンスを向上させる強力なツールです。
画像CDNサービスを活用することで、より効果的なWebサイト運営が可能になります。利点をフルに活用し、Webサイトの運用を効率的で質の高いものにしましょう。

CDNについて詳しく知りたい方へ

CDNについて基本的な仕組みや導入のメリットなど、分かりやすくまとめました。
CDNの身近な例や仕組み、メリット、デメリットなどを説明しています。ご興味ありましたら下のボタンをクリックしてフォームに進んでください。

構成・執筆・編集

ImageFluxチーム

さくらインターネットとピクシブで共同開発・提供している、クラウド画像変換サービス・ライブ配信エンジンサービス「ImageFlux」のチームです。

2024年3月公開