コンテンツ配信ネットワーク (CDN) は、インターネット コンテンツの高速配信を実現するために連携して動作する、地理的に分散されたサーバーのネットワークです。CDN により、HTML ページ、JavaScript ファイル、スタイルシート、画像、ビデオなど、インターネット コンテンツの読み込みに必要なアセットを迅速に転送できます。
コンテンツ配信ネットワークの起源と歴史
CDN の概念は、1990 年代後半に「ワールド ワイド ウェイト」問題の解決策として初めて登場しました。インターネットの急速な普及により、Web ページやオンライン コンテンツの配信速度が低下していました。CDN が初めて言及されたのは、1998 年に Sandpiper Networks が取得した「分散コンテンツ配信のシステムと方法」という特許でした。
インターネットが成長するにつれて、CDN サービスの需要も高まりました。今日、CDN は、Web オブジェクト (テキスト、グラフィック)、ダウンロード可能なオブジェクト (メディア ファイル、ソフトウェア、ドキュメント)、アプリケーション (電子商取引、ポータル)、ライブ ストリーミング メディア、オンデマンド ストリーミング メディア、ソーシャル ネットワークなど、すべての Web トラフィックの大部分を処理しています。
詳細: コンテンツ配信ネットワーク
CDN は基本的に速度と信頼性を重視します。CDN は、Web ページの読み込みを要求したときに発生する遅延と、画面にコンテンツが完全に表示されるまでの時間、つまりレイテンシーの問題を解決するように設計されています。
リクエストの移動距離が長くなるほど、レイテンシは長くなります。CDN は、世界中の複数のサーバーにコンテンツをキャッシュすることでこの問題を解決します。そのため、ユーザーがリクエストを行うと、コンテンツは最も近いサーバー、つまり「エッジ サーバー」から配信され、移動距離が短縮されます。
CDN の内部構造と機能
CDN は、オリジン サーバーとエッジ サーバーのネットワークという 2 つの主要コンポーネントで構成されています。オリジン サーバーは、Web コンテンツのオリジナルの「マスター」コピーを保持します。エッジ サーバーは世界中に戦略的に配置され、このコンテンツのキャッシュ バージョンを保存します。
ユーザーがコンテンツ（ビデオや Web ページなど）をリクエストすると、ユーザーに最も近い CDN のエッジ サーバーがキャッシュされたコンテンツを配信し、待ち時間が最小限に抑えられ、読み込み時間が最速になります。リクエストされたコンテンツがエッジ サーバーで利用できない場合は、オリジン サーバーまたは近くのエッジ サーバーからコンテンツを取得します。
CDNの主な機能
- パフォーマンスCDN はユーザーの近くにコンテンツをキャッシュすることで、レイテンシを削減し、コンテンツ配信の速度を向上させます。
- スケーラビリティCDN は突然のトラフィックの急増や高負荷に対処できるため、コンテンツが常に利用可能になります。
- 信頼性CDN は、コンテンツを多数のサーバーに分散することで、障害を防ぎ、中断のないサービスを保証します。
- 安全CDN は、DDoS 保護、セキュア トークン、IP ブロッキングなどのセキュリティ対策を提供します。
CDNの種類
さまざまなニーズに対応する CDN にはいくつかの種類があります。
| CDNの種類 | 説明 |
|---|---|
| 標準 CDN | エッジ サーバーからキャッシュされた静的コンテンツを配信します。 |
| 動的サイト アクセラレーション (DSA) | 動的でキャッシュ不可能なコンテンツの配信を最適化します。 |
| プライベート CDN | 大企業などの単一の組織によって構築され、使用されるカスタム CDN。 |
| ハイブリッド CDN | プライベート CDN とパブリック CDN の機能を組み合わせます。 |
使い方、問題、解決策
CDN は、幅広い業界で使用されています。たとえば、e コマース Web サイトでは製品の表示を高速化するため、メディア Web サイトでは画像の読み込みを高速化するため、オンライン ゲームではゲームを高速かつシームレスにプレイするためなどです。CDN は、世界規模で展開するビジネスにとって特に有益です。
ただし、CDN を使用すると、攻撃者が応答を送信して CDN がサイトの誤ったバージョンをキャッシュするキャッシュ ポイズニングなどの問題が発生する可能性があります。これらの問題は、厳格なキャッシュ制御メカニズムと安全な HTTP ヘッダーの採用によって軽減できます。
比較と特徴
CDN は従来の Web ホスティングとは対照的です。従来のホスティングでは、すべてのコンテンツは 1 つのサーバーから提供されます。しかし、CDN では、コンテンツは世界中に分散した複数のサーバーから提供されるため、より高速で信頼性の高いコンテンツ配信が可能になります。
CDN の主な特徴には、PoP (Point of Presence) の数、ネットワークの総容量 (Tbps 単位で測定)、配信できるコンテンツの種類 (静的、動的、ライブ ストリーミングなど) などがあります。
将来の展望と技術
5G やエッジ コンピューティングなどの新しいテクノロジーは、CDN の将来に影響を与えると予想されています。5G は高品質コンテンツの需要を高め、エッジ コンピューティングはエッジ サーバーの処理能力を強化します。
CDN はクラウド サービスとの統合が進み、セキュリティに重点を置くようになり、ボット緩和、Web アプリケーション ファイアウォール (WAF)、DDoS 保護などのサービスも提供されるようになります。
プロキシサーバーとCDN
プロキシ サーバーと CDN はどちらも Web コンテンツの配信に関与しています。プロキシ サーバーは他のサーバーからリソースを求めるクライアントからのリクエストの仲介役として機能しますが、CDN はエンド ユーザーに対して空間的にサービスを分散し、高い可用性と高いパフォーマンスを提供します。プロキシ サーバーは CDN インフラストラクチャの一部となり、コンテンツのキャッシュと配信に役立ちます。
