エッジ キャッシングは、ユーザーへの Web コンテンツの配信を最適化する方法です。コンテンツ配信ネットワーク (CDN) の重要なコンポーネントであり、データ配信の遅延の問題を軽減し、インターネット サービスのパフォーマンスを向上させる重要なテクノロジーです。
エッジキャッシングの起源
エッジ キャッシングは、1990 年代後半に勢いを増し始めたコンテンツ配信ネットワーク (CDN) の進化にそのルーツがあります。1998 年に設立された Akamai Technologies は、エンド ユーザーに近い場所でコンテンツをキャッシングするという概念を最初に導入した企業の 1 つであり、これによって Web コンテンツの配信方法に革命をもたらしました。インターネット ユーザー ベースの拡大と、効率的で高品質なコンテンツ配信の需要の高まりにより、ローカライズされたデータ配信の必要性が明らかになったため、2000 年代初頭から「エッジ キャッシング」という用語が頻繁に使用されるようになりました。
エッジ キャッシング: より深く掘り下げる
エッジ キャッシングの本質は、画像、ビデオ、HTML ページ、その他の種類のコンテンツなど、データのコピーをネットワークの「エッジ」、つまりユーザーに近い場所に保存することです。これにより、各ユーザーのリクエストが元のサーバーまで移動する必要性が減り、遅延、トラフィックの混雑、および全体的なサーバー負荷が軽減されます。
一般的なシナリオでは、ユーザーが特定の Web コンテンツを要求すると、キャッシュされたコンテンツを持つ最も近いエッジ サーバーがそのコンテンツを配信します。エッジ サーバーにコンテンツがない場合、エッジ サーバーはオリジン サーバーからコンテンツを取得し、コピーを保存してからユーザーに配信します。同じコンテンツに対する将来の要求は、このエッジ サーバーから直接処理されます。
エッジキャッシングの内部の仕組みを理解する
エッジ キャッシングは、エッジ サーバーまたはノードとも呼ばれるサーバーの分散ネットワーク上で動作します。これらのサーバーは、都市、ISP ネットワーク、データ センターなど、ユーザーに近いさまざまな場所に戦略的に配置されています。
このプロセスには以下が含まれます。
- リクエストルーティング: ユーザーがリクエストを送信すると、DNS ベースのルーティング メカニズムによって最も近いエッジ サーバーが決定されます。
- コンテンツ検索: エッジ サーバーは、要求されたコンテンツのキャッシュ バージョンがあるかどうかを確認します。
- コンテンツ配信: コンテンツがキャッシュされている場合、エッジ サーバーはそれをユーザーに配信します。そうでない場合は、オリジン サーバーからコンテンツを取得し、将来の使用のためにキャッシュしてから、ユーザーに配信します。
エッジキャッシングの主な機能
- 待ち時間の短縮: エッジ キャッシュは、コンテンツをユーザーの近くに保存することで、ラウンドトリップ時間を大幅に短縮し、より高速でシームレスなエクスペリエンスを提供します。
- スケーラビリティ: エッジ キャッシングにより、複数のエッジ サーバーに負荷を分散することで、サービスがより多くのリクエストを処理できるようになります。
- 信頼性： オリジン サーバーがダウンした場合でも、エッジにキャッシュされたコンテンツは引き続きユーザーに提供されます。
- 帯域幅コストの削減: エッジ キャッシングは長距離データ転送量を削減することで、帯域幅コストの節約に役立ちます。
エッジキャッシングの種類
エッジ キャッシュには主に 2 つの種類があります。
- プッシュキャッシュ: オリジン サーバーは、コンテンツを積極的にエッジ サーバーにプッシュします。この方法は、頻繁に要求される可能性のある人気コンテンツによく使用されます。
- プルキャッシュ: エッジ サーバーは、ユーザーからの要求があった場合にのみ、オリジン サーバーからコンテンツを取得します。この方法は、あまり人気のないコンテンツやロングテール コンテンツに使用されます。
エッジキャッシングのユースケース、課題、ソリューション
エッジ キャッシュは多くのシナリオで不可欠です。
- ビデオストリーミング： 高品質で中断のないストリーミングを配信します。
- 電子商取引: 製品の画像と説明を高速に読み込みます。
- ゲーム: ゲームの素早いダウンロードとアップデート。
ただし、エッジ キャッシングには課題もあります。
- キャッシュ一貫性: エッジ サーバー上のコンテンツが最新であることを確認するのは難しい場合があります。解決策としては、キャッシュの有効期限を設定するか、キャッシュ無効化戦略を使用することが挙げられます。
- キャッシュミス: ユーザーのリクエストをキャッシュから満たすことができず、元のサーバーに移動することになります。解決策には、インテリジェントな事前キャッシュと予測キャッシュ戦略が含まれます。
エッジキャッシングと類似技術の比較
| パラメーター | エッジキャッシング | 従来のキャッシュ | クラウドキャッシング |
|---|---|---|---|
| データの場所 | ユーザーに近い（ネットワークのエッジ） | オリジンサーバーまたはユーザーデバイス | 集中型クラウドサーバー |
| レイテンシ | 低い | 中程度から高い | クラウドデータセンターへの近さに依存 |
| スケーラビリティ | 高い | サーバーの容量によって異なります | 高い |
| 料金 | 中程度（分散インフラストラクチャのため） | 低（ユーザーデバイスの場合） | 高（クラウドストレージの価格に基づく） |
エッジキャッシングの今後の動向
エッジ キャッシングの将来は、5G テクノロジー、モノのインターネット (IoT)、エッジ コンピューティングの成長と密接に関係しています。AI 駆動型予測キャッシング、リアルタイム データ処理、パーソナライズされたコンテンツ配信など、エッジでのインテリジェンスがますます重要になっています。
エッジキャッシングとプロキシサーバー
プロキシ サーバーは、エッジ キャッシングにおいて極めて重要な役割を果たします。プロキシ サーバーはクライアントとサーバーの間の仲介役として機能し、プロキシ レベルでのキャッシングを容易にします。これは、多数のユーザーが同じコンテンツを要求する可能性のある大規模な組織で特に役立ち、迅速かつ効率的なデータ配信を可能にします。
関連リンク
注: この記事は、大手プロキシ サーバー プロバイダーである OneProxy (oneproxy.pro) 向けに書かれています。
