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コンテンツ配信ネットワークの仕組み

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、企業の財務と評判に対するリスクは深刻です。分散型サービス妨害 (DDoS) 攻撃だけでも、企業は攻撃1回あたり平均408,000 USD の損害を被ります。 

そこで適切なコンテンツ配信ネットワーク (CDN) を使用することで、オンラインパフォーマンスとセキュリティの両方を飛躍的に向上できます。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) とは何か

コンテンツ配信ネットワークは、Web コンテンツとアプリケーションの配信を高速化する、地理的に分散され、相互接続されたサーバーで構成されるシステムです。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。静的コンテンツの例として画像、グラフィック、HTML ファイルなどが挙げられ、動的コンテンツには製品の推奨画面、株価表示、気象情報のウィジェット、その他の頻繁に変更され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て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ているサーバー) にデータをキャッシュし、最も近いサーバーにユーザーのリクエストをルーティングすることによって、コンテンツを迅速かつ効率的に配信します。 

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ストックすることで、配送時間を大幅に短縮することができます。 

ほとんどの CDN には以下を含む主な機能が含まれます。

  • コンテンツの配布 : CDN は、ネットワークスイッチが主要なインターネット・サービス・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として機能するインターネット・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。元のコンテンツは何もされない状態でオリジンに残されます。

  • リクエストのルーティング : 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によって単一のサーバーが過負荷になるのを回避し、サービスの信頼性を高めます。

  • 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。

  • コンテンツの最適化 : 画像、HTML、JavaScript、CSS などの静的コンテンツを圧縮および修正して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を意味する軽量化が含まれます。

  • インフラストラクチャの最適化 : 最良の CDN を使用することで、新しい機器に投​​資することなく、ソリッドステートドライブ (SSD) 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 センターのメリットを利用することができます。 

  • 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、コンテンツ配信の最適化に役立てることができます。

  • セキュリティ対策 : DDoS 攻撃を含む脅威からの保護を強化します。

  • コンテンツの無効化とパージ : キャッシュされたコンテンツが適切に無効化またはパージされない場合、使用され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、完全パージ、部分パージ、スマートパージなどの戦略に基づいて手動または自動で実行できます。 

  • インテリジェントなフェイルオーバー機能と冗長性 : 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 テクノロジーを活用して障害を自動的に回避し、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できます。このようなアプローチにより、迅速な再ルーティングと十分な情報に基づいた長期的な決定が可能になり、予期しないトラフィックの急増やネットワーク問題が発生してもシームレスなサービスが保証されます。

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、CDN によってコンテンツが配信され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運用することで、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を大きく向上できます。以下では、CDN がWebサイトやアプリケーションを最適化する仕組みの舞台裏をインタラクションごとにご紹介します。

  • ユーザーリクエストの開始 : コンテンツにアクセスするためにユーザーが URL を入力するか、またはリンクをクリックします。

  • 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。

  • リクエストのルーティング : CDN のロードバランサーによって、最も適切なエッジサーバーにリクエストが送信されます。多くの場合、地理的な近さ、サーバー負荷の状況、ネットワークの状態に基づいて送信先が決定されます。通常、距離の短縮はリクエストのラウンドトリップタイム (RTT) の短縮につながり、全体的な速度が向上します。 

  • エッジサーバーによる確認 : リクエストされたコンテンツがキャッシュされていて、有効かどうかをサーバーが確認します。

  • キャッシュヒットの場合 : 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。

  • キャッシュミスの場合 : 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コンテンツを取得します。

  • Host の応答 : リクエストされたコンテンツがオリジンサーバーからエッジサーバーに配信されます。

  • エッジサーバーによるキャッシュ : 未来のリクエストを満たすためにサーバーによってコンテンツが保存されます。

  • コンテンツの配信 : リクエストされたコンテンツがサーバーからユーザーのデバイスに送信されます。

  • パフォーマンスのモニタリング : CDN によってトランザクションをログに記録して分析し、最適化に役立てられます。

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とパフォーマンスを強化できるだけでなく、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を高めることができます。しかし、CDN が企業の成長に役立つ理由はそれだけではありません。 

CDN を導入する8つのメリットを以下に挙げます。

コンテンツ配信の高速化 : CDN によって、世界中のユーザーのページの読み込み速度を向上させ、レイテンシを短縮できます。

サーバー負荷の軽減 : トラフィックをオリジンサーバーの代わりに、配信拠点 (POP) にある分散エッジサーバーに転送します。

Webサイトの可用性を強化 : 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。

セキュリティの強化 : 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の状態にするのが困難になるためです。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。 

SEO パフォーマンスの最適化 : ページ速度とユーザーエクスペリエンスの指標が強化され、検索ランキングの向上につながります。 

スケーラビリティの向上 : インフラストラクチャに変更を加えることなく、トラフィックスパイクやユーザーベースの増加に対応できるようになります。

重要なインサイトの取得 : 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機能を利用できます。

コスト削減 : コンテンツ配信のデータ転送コストとインフラストラクチャ要件を削減できます。

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、世界中のユーザーに効率的にサービスを提供できる場合に、最大の投資収益率を実現します。世界中のユーザーベースのニーズを満たすには、強力なコンテンツ配信ネットワークが必要です。 

Fastly の 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。 

以下では、Fastly が提供するさまざまなメリットの一部をご紹介します。

  • 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 (POP) 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、素早くコンテンツを変更してネットワーク全体に伝播させることが可能になります。

  • 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 VCL 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制御が保証されます。

  • リアルタイムの設定操作 : Fastly のネットワークは、リアルタイムの設定操作、包括的な API、ストレスのないロールバック、リアルタイムログの提供を通じてワークフローの強化を実現し、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。

  • 画像の最適化 : Fastly の CDN によって品質を損なうことなく画像をその場で圧縮して最適化できます。

  • オリジンシールド : POP のひとつを「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軽減とキャッシュヒット率の向上を実現すると同時に、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、Next-Gen WAF、Bot Management は、インテリジェントな検出技術と緩和対策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ぎながらコンテンツのセキュリティを強化します。 

  • 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サイトやアプリケーションにもたらすメリットをご確認ください。

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