CDN

luagate/cdn-introCDN入門22ネットワーク

上から下へ、全 22 枚そのまま並べています。

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CDN入門

CDN

世界中に置いた配達拠点 〜近くから速く届ける〜

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目次

今日の流れ

1. CDNとは何か

2. なぜ速くなるのか

3. エッジとオリジンの関係

4. キャッシュ・負荷分散・可用性

5. まとめと振り返り

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CDN入門 - イントロ

今日のゴール

この時間で身につけてほしいことです。

  • CDNが「近くから配信する」しくみだと分かる
  • 物理的距離が短くなると速くなる理由が分かる
  • エッジサーバーとオリジンの関係を説明できる
  • 静的コンテンツのキャッシュをイメージできる
  • 負荷分散と可用性への効果が分かる
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CDN入門 - イントロ

CDN とは

コンテンツを世界中の拠点にコピーして、利用者の近くから配信するしくみです。

CDN(Content Delivery Network)

画像や動画、ファイルなどのコンテンツを世界各地のサーバーに分散して配置し、利用者にいちばん近い拠点から届けるネットワーク。元のサーバーまで取りに行かずに済むため速くなる。

コンテンツを世界各地にコピーして配置

利用者に近い拠点から配信する

元のサーバーへの距離と負荷を減らす

通販の地域倉庫から届けるのに似ている

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CDN入門 - イントロ

CDN = 各地の配達拠点

遠くの本店から取り寄せる代わりに、近くの拠点から渡す、という発想です。

近くから届く
  • 利用者の近所に拠点
  • 待ち時間が短い
あちこちに在庫
  • 世界中にコピーを配置
  • どこからでも近い
本店は楽になる
  • 問い合わせが分散
  • 元の負荷が減る
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CDN入門 - しくみ

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第2部 なぜ速くなるのか

物理的距離を縮める

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CDN入門 - しくみ

近くから配信するイメージ

利用者は遠くの本店ではなく、近くのエッジサーバーから受け取ります。

  • 世界中にエッジサーバーが置かれている
  • 利用者はいちばん近い拠点に接続する
  • データの移動距離が短くて済む
  • 元のサーバーまで往復しなくてよい
  • 結果として表示や再生が速くなる
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CDN入門 - しくみ

CDNなし と CDNあり

同じファイルを届けるとき、本店まで往復するか、近くの拠点から渡すかで速さが変わります。

CDNなし

  • 毎回、遠い本店へ取りに行く
  • 距離が長く待ち時間も長い
  • 本店にアクセスが集中する
  • 遠い地域ほど遅くなる

CDNあり

  • 近くの拠点から受け取る
  • 距離が短く待ち時間も短い
  • アクセスが各地に分散する
  • どの地域でも速くなりやすい
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CDN入門 - しくみ

なぜ距離が速さに効くのか

データは光や電気の信号で運ばれますが、距離が長いほど往復に時間がかかります。

  • 信号にも移動時間があり距離に比例する
  • 遠い相手ほど1往復が長くなる
  • ページは何度も往復してから表示される
  • 距離が短いと往復1回あたりが速くなる
  • 近くの拠点から渡せば全体が大きく速まる
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CDN入門 - 構成

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第3部 エッジとオリジン

2種類のサーバーの役割

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CDN入門 - 構成

エッジサーバー

利用者のすぐ近くに置かれた、配達の最前線となるサーバーです。

エッジサーバー(Edge Server)

CDNの中で利用者に最も近い位置に配置されたサーバー。オリジンからコピーしたコンテンツを保持し、利用者の要求に手前で素早く応える。

利用者にいちばん近い拠点

コンテンツのコピーを持つ

要求に手前で素早く応える

世界中に多数配置されている

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CDN入門 - 構成

エッジ と オリジンの違い

2種類のサーバーは役割が違います。どちらが何を担うかを押さえましょう。

役割
持っているもの

オリジンサーバー

元データの大本

正しい最新の中身

エッジサーバー

利用者の近くで配信

コピーした静的データ

利用者

コンテンツを受け取る

近い拠点に接続する

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CDN入門 - 構成

エッジが応えるまで

初回はオリジンから取り寄せ、2回目以降はエッジが手前で応えます。

1. 利用者が要求

近くのエッジサーバーに接続する

2. エッジを確認

コピーがあればそのまま返す

3. なければ取り寄せ

オリジンから取得して保存する

4. 次回は手前で

以降はエッジが素早く応える

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CDN入門 - 活用

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第4部 キャッシュと可用性

静的配信・負荷分散・止まりにくさ

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CDN入門 - 活用

静的コンテンツのキャッシュ

変わりにくいファイルはエッジに保存しておくと、何度でも近くから渡せます。

向いているもの
  • 画像・動画・CSS
  • めったに変わらないファイル
保存して再利用
  • エッジにコピーを保持
  • 同じ要求に手前で応える
有効期限で更新
  • 期限が切れたら取り直す
  • 古さを抑えつつ速くする
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CDN入門 - 活用

負荷分散と可用性

多くの拠点で受け止めることで、混雑にも障害にも強くなります。

負荷を分散
  • アクセスを各地に分ける
  • 一か所に集中させない
止まりにくい
  • 1拠点が落ちても他で受ける
  • 全体は動き続けやすい
急増にも強い
  • 話題で一気に増えても耐える
  • 本店だけより余裕がある
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CDN入門 - 活用

地域別の配信時間(イメージ)

近くにエッジがあるほど待ち時間は短くなります。あくまでイメージです。

250 ミリ秒200150100500
15ミリ秒
40ミリ秒
90ミリ秒
250ミリ秒
同じ都市のエッジ
同じ国のエッジ
近隣国のエッジ
遠い本店から直接

出典: 配信時間の傾向を示す概念図(概算)

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CDN入門 - 活用

キャッシュ と CDN の関係

前回学んだキャッシュの考え方が、CDNでは世界規模に広がっています。

キャッシュ(前回)

  • 手元に置いて2回目を速くする
  • 再取得・再計算を省く
  • TTLで古さを管理する

CDNでの応用

  • 世界各地のエッジに置いて速くする
  • 遠くまで取りに行くのを省く
  • エッジでも有効期限で更新する
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CDN入門 - まとめ
クイズ

振り返りクイズ

今日の内容を確認しましょう。

CDNが配信を速くする主な理由として最も適切なものはどれ?

A
データを暗号化するから
B
利用者に近い拠点から届けるから
C
ファイルを圧縮して消すから
D
本店サーバーを1台に減らすから
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CDN入門 - まとめ
答え

振り返りクイズ 解答

CDNが配信を速くする主な理由として最も適切なものはどれ?

A
データを暗号化するから
B
利用者に近い拠点から届けるから
C
ファイルを圧縮して消すから
D
本店サーバーを1台に減らすから

CDNはコンテンツを世界各地のエッジに置き、利用者に近い拠点から配信することで物理的距離を縮め、速くします。暗号化やサーバー削減とは別の役割です。

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CDN入門 - まとめ

質疑・次回予告

今日のまとめと、次に学ぶテーマです。質問があればここで受け付けます。

今日のおさらい
  • CDNは各地の拠点から近くで配信する
  • 距離が縮むから速くなる
  • 負荷分散と可用性にも効く
次回予告
  • メッセージキュー 〜処理を後回しに〜
  • 非同期で負荷を平準化するしくみ
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CDNは「世界中に置いた配達拠点」。利用者のすぐ近くから届けることで、距離の壁を越えて速く・止まりにくく・混雑にも強くしてくれます。

CDN入門

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