How a CDN works

現代のユーザーのニーズを満たすのに十分な速度とセキュリティを備えたネットワークインフラストラクチャを使用していますか？ 

読み込みに5秒かかるWebサイトは、読み込み時間が1秒のサイトに比べてコンバージョン率が3倍も低くなります。サイトが B2B 向けか B2C 向けかにかかわらず、読み込み時間は収益に直接影響します。

セキュリティは、企業とユーザーにとってもう1つの大きな懸念事項です。サイバー攻撃の頻度と多様性が絶えず増加している状況において、財務上および評判上のリスクは深刻です。DDoS 攻撃だけでも、企業は攻撃1回あたり平均$ 408,000 per 攻撃の請求を受けます。

適切なコンテンツ配信ネットワーク（CDN）は、オンラインパフォーマンスとセキュリティの両方を大幅に向上させることができます。以下では、CDN の仕組みやメリット、ビジネスに最適な CDN の選び方をご紹介します。 

コンテンツ配信ネットワーク（CDN）とは何ですか？

CDN は、Web コンテンツとアプリケーションの配信を高速化する、相互接続され、地理的に分散したサーバーのシステムです。CDN は、ネットワークエッジから静的コンテンツと動的コンテンツの両方をユーザーに配信できます。静的コンテンツには画像、グラフィック、HTML ファイルなどがあり、動的コンテンツにはプロダクトの推奨画面、株価表示、天気ウィジェット、そのほか頻繁に変化するあらゆるコンテンツが含まれます。 

「コンテンツ配信」という名前は、これらのネットワークが Web ホスティングに取って代わることができる可能性を示唆しているように聞こえるかもしれませんが、実際はそうではありません。むしろ CDN は Web ホスティング サービスを置き換えるのではなく、強化する役割を果たします。CDN サーバーはサイトやアプリのバージョンをホストするのではなく、最も頻繁にアクセスされるコンテンツの一時的なコピーを、訪問者に地理的に近い場所にキャッシュします。このような地理的分散により、スピードとセキュリティが向上します。

CDN の仕組み

CDN は、世界中に分散されたサーバーにコンテンツを配布し、これらのエッジロケーション（世界中のエンドユーザーの近くに配置されたサーバー）にデータをキャッシュして、コンテンツを迅速かつ効率的に配信するために、ユーザーのリクエストを最も近いサーバーにルーティングします。 

アプリやWebサイトは、オンライン販売における地域の倉庫と同じように CDN を使用できます。リテーラーは工場から消費者に直接商品を配送できます。しかし、顧客の近くにある倉庫に商品を保管することで、配送時間を大幅に短縮できます。

ほとんどの CDN には以下を含む主な機能が含まれます。

• コンテンツ配信：CDN は、ネットワークスイッチが主要なインターネット・Service・プロバイダー (ISP) 間でグローバルトラフィックをルーティングする大規模な物理データセンターであるインターネット・エクスチェンジ・ポイント (IXP) に存在します。これらの非常に高速なエクスチェンジポイントへの接続は、ユーザーへの迅速なデータ配信に欠かせません。また、多くの CDN は小規模な分散サーバーも追加し、サービスを強化しています。

• キャッシュ: 頻繁にアクセスされるコンテンツのコピーを一時的に保存し、より高速に取得できるようにします。元のコンテンツはそのままオリジンに残されます。

• リクエストルーティング：場所とネットワーク状況に基づいて、ユーザーのリクエストを最適なサーバーに誘導します。 

• ロードバランシング: トラフィックを複数のサーバーに割り当てることで単一のサーバーが過負荷になるのを回避し、信頼性を高めます。

• オリジンシールド: 中間サーバーを経由してルーティングすることで、ホストサーバーを過剰な量のリクエストから保護します。

• コンテンツ最適化: 圧縮および静的コンテンツ（画像、HTML、JavaScript、CSS など）の修正を行い、配信を高速化します。これには、Brotli のようなロスレス技術や、コメント、空白、説明的な変数名を削除してコードブロックのサイズを縮小するプロセスである軽量化も含まれます。

• インフラストラクチャの最適化: 最良の CDN を使用すると、新しい機器に投資しなくても、SSD（ソリッドステートドライブ）を備えた高度でエネルギー効率の高いサーバーやデータセンターを活用できます。

• リアルタイム分析: パフォーマンスとユーザーの行動をモニタリングし、コンテンツ配信を最適化します。

• セキュリティ対策： DDoS 攻撃やその他の脅威に対する保護を強化します。

• コンテンツの無効化とパージ： キャッシュコンテンツが適切に無効化またはパージされない場合、基盤となるデータに変更があっても、古いデータが引き続きユーザーに提供される可能性があります。パージは、コンテンツの鮮度とパフォーマンスのバランスをとるために、full、partial、または smart purges などの戦略に基づいて手動または自動で実行できます。 

• インテリジェント・フェイルオーバーと冗長性： サーバーまたはネットワークに障害が発生してもサービスの可用性を確保します。Fastly の Autopilot および Precision Path テクノロジーは、障害を自動的に再ルーティングしてパスを最適化することでネットワークトラフィックを効率的に管理し、信頼性とパフォーマンスを向上させます。このアプローチにより、迅速な再ルーティングと十分な情報に基づく長期的な判断を通じて、予期しないトラフィックスパイクやネットワークの問題が発生してもシームレスなサービスを確保します。

CDN のコンテンツ配信プロセス

CDN がビジネスに適しているかどうかを判断するには、これらのネットワークがコンテンツを配信するプロセスの各ステップを理解することが重要です。このシステムを適切に実行すると、Webサイトのパフォーマンスとユーザーエクスペリエンスの両方で優れた結果をもたらすことができます。以下では、CDN がWebサイトやアプリケーションをインタラクションごとに最適化する仕組みの舞台裏をご紹介します：

• ユーザーによるリクエストの開始：ユーザーが URL を入力するか、リンクをクリックしてコンテンツにアクセスします。

• DNS 解決: ドメインネームシステムによって、最も近い CDN サーバーの IP アドレスにドメイン名が変換されます。

• リクエストルーティング： CDN の ロードバランサー が、最も適切なエッジサーバーにリクエストを送信します。多くの場合、地理的な近さ、サーバー負荷、ネットワークの状態に基づいています。通常、距離が短くなるとリクエストのラウンドトリップタイム（RTT）が短縮され、全体的な速度が向上します。 

• エッジサーバーの確認: サーバーは、リクエストされたコンテンツがキャッシュされていて有効かどうかを確認します。

• キャッシュヒットのシナリオ：コンテンツがキャッシュされている場合、サーバーはすぐにそれをユーザーに配信します。

• キャッシュミスのシナリオ: コンテンツがキャッシュされていない場合、エッジサーバーはオリジンサーバーからそれを取得します。

• ホストレスポンス: リクエストされたコンテンツをオリジンサーバーがエッジサーバーに配信します。

• エッジサーバーのキャッシュ: サーバーは将来のリクエストに対応するためにコンテンツを保存します。

• コンテンツ配信: サーバーは、リクエストされたコンテンツをユーザーのデバイスに送信します。

• パフォーマンス監視: CDN は、最適化のためにトランザクションをログに記録して分析します。

CDN を使用する8つのメリット

何よりも、地理的に分散されたキャッシュとルーティングによってユーザーエクスペリエンスが向上し、パフォーマンスが強化され、Webサイトやオンラインアプリケーションを運営するあらゆる企業の運用効率が高まります。しかし、CDN が企業の成長に役立つ方法はほかにもあります。 

CDN を導入する8つのメリットを以下に挙げます。

高速化されたコンテンツ配信: CDN は、世界中のユーザーのレイテンシを短縮し、ページの読み込み速度を向上させます。

サーバー負荷の軽減：トラフィックをオリジンサーバーから配信拠点にある分散エッジサーバーへ転送します。

Webサイトの可用性向上：冗長性とフェイルオーバー機能を提供し、ダウンタイムを最小限に抑えます。

セキュリティの向上：CDN の分散アーキテクチャによりセキュリティが強化されます。トラフィックが複数の場所に分散され、単一のサーバーやデータセンターへの影響が軽減されるため、攻撃者が DDoS 攻撃 でネットワークを過負荷にすることが困難になります。レート制限やトラフィックフィルタリングなど、その他のセキュリティ機能によってデータフローをコントロールし、悪意のあるアクターが重要なデータセンターにアクセスするのを防ぐことができます。 

最適化されたSEOパフォーマンス：ページ速度とユーザーエクスペリエンスのメトリクスを向上させ、検索ランキングの改善につながります。 

スケーラビリティの向上： インフラストラクチャを変更することなく、トラフィックスパイクや増加するユーザーベースに対応します。

価値あるインサイト: パフォーマンスのモニタリングと最適化に役立つ分析機能とレポート作成機能を利用できます。

コストの削減：コンテンツ配信の帯域幅コストとインフラストラクチャ要件を削減します。

Fastly が最良の CDN プロバイダーとして際立っている理由

オンラインアプリケーションやWebサイトは、グローバルなユーザー層に効率的にサービスを提供できる場合に、最大の ROI（投資収益率）を実現します。その世界中のユーザー層のニーズを満たすには、強力な CDN が必要です。 

Fastly’s CDN は、企業のグローバルプレゼンスの拡大を可能にする次世代配信ネットワークです。 

以下は、Fastly が提供するメリットの一部です。

• グローバル・エッジネットワーク：Fastly では、大容量の配信拠点（PoPs）が戦略的に配置されています。

• リアルタイム・パージ: Fastly の Instant Purge™ とソフトパージ機能により、動的コンテンツのキャッシュに対するコントロールを強化し、ネットワーク全体に伝播する迅速なコンテンツ変更が可能になります。

• エッジコンピューティング機能: エッジコンピューティングによって CDN の機能を強化できます

• 高度なキャッシュ戦略：Fastly の柔軟な Varnish Configuration Language ベースのキャッシュにより、ドメイン内のトラフィックの効率的な管理とコントロールが保証されます。

• リアルタイム設定: Fastly のネットワークは、開発者にリアルタイムの設定コントロール、包括的な API、ストレスのないロールバック、リアルタイムログを提供し、ワークフローを強化してプロフェッショナルサービスへの依存を軽減します。CI/CD サイクルや DevOps ツールとのシームレスな統合により、ワークフローが強化され、開発者の満足度が高まります。Fastly は直感的な UI や柔軟な API を通じて、比類のないコントロールと設定機能を提供します。

• ストリーミングの最適化: 低レイテンシのライブストリーミングと動的な広告挿入をサポートします。

• 画像を最適化：CDN によって品質を損なうことなく画像を即座に圧縮して最適化できます。

• オリジンシールド： 1つの配信拠点を「シールド」として指定することで、オリジンサーバーの負荷を軽減し、キャッシュヒット率を向上させるとともに、リクエストのレイテンシを最小限に抑えて接続を高速化できます。

• セキュリティ機能: Fastly の DDoS Protection、次世代 Web アプリケーション ファイアウォール、および Bot Management は、インテリジェントな検出および緩和戦略によってアプリケーションを保護し、リソースの悪用を防止してコンテンツのセキュリティ強化を実現します。

• リアルタイム分析: パフォーマンスのモニタリングと最適化に役立つ包括的なログとインサイトを提供します。

無料トライアルにサインアップして、Fastly の Managed CDN が Webサイトやアプリにどのような効果をもたらすかをご確認ください。