CDNサービス構成におけるコンテンツ配信の3つの方法について説明
Netflix（ネットフリックス）は、2023年1月現在、加入者数が2億3,100万人のコンテンツプラットフォームで製作会社です。 Netflixは、快適な視聴体験のために世界中で展開する独自のコンテンツ配信ネットワーク（CDN）、通称「Netflix Open Connect」を導入しています。
NetflixやYouTubeなど映像や音声を配信するサイトでは、CDNは切っても分離できない存在です。本ブログでは、CDNの構造や長所、短所についてわかりやすく紹介します。
目次
コンテンツ配信の3つの方法
CDNサービスの構成
なぜCDNサービスが重要なのですか？
仕上げ
コンテンツ配信の3つの方法
コンテンツ配信では、アクセス集中によるネットワーク負荷に対応しやすい仮想マシンを利用したネットワーク構成が多い。ユーザーの満足度に大きく影響する応答時間を短縮するネットワーク構成と長所、短所を紹介します。
☑︎|仮想マシンを使用したコンテンツ転送
☑︎|オブジェクトストレージ
☑︎｜CDN（コンテンツ配信ネットワーク）
仮想マシンを使用したコンテンツ配信
仮想マシン（VM）は、コンピュータにソフトウェアを使用し、医師が作成したコンピュータを意味します。コンテンツ展開では、仮想マシンとロードバランサーを組み合わせて使用する多くの構成を表示できます。
ロードバランサーと複数の仮想マシンの構成は、ロードバランシング、スケーラビリティ、および可用性を向上させる利点を提供するため、動的コンテンツ展開に適しています。
欠点は手数料が高い傾向があり、構築に時間がかかることがあります。
オブジェクトストレージ
オブジェクトストレージサービスは、大容量データを保存および管理できるサービスです。容量の拡張にも対応しやすく、安価に利用できるのが長所です。動画や画像、バックアップや長期アーカイブなど堅牢性が重要視されることに利用されています。
オブジェクトストレージの欠点は、アクセス速度の品質を維持するためにノウハウが必要な場合、またはスクリプト処理やファイルの追加が発生した場合に面倒になる可能性があります。
CDN（コンテンツ配信ネットワーク）
仮想マシンを利用したサーバーの拡張性と、動画など大容量のデータの保存を安価に利用できるオブジェクトストレージは、動画配信の基盤に欠かせないものです。
一方、サーバを拡張するコストが増加し、オブジェクトストレージを使用する場合の速度品質維持コストは、動画配信会社にとって大きな欠点がある。
したがって、欠点を解決するためにCDNサービスがあります。
CDNサービスの構成
ＣＤＮは、ユーザに最も近いキャッシュサーバに画像や動画などのウェブコンテンツを配信する仕組みである。 CDNは、次の2つの要素で構成されています。
☑︎|オリジンサーバー
☑︎|キャッシュ（エッジ）サーバー
オリジンサーバー
コンテンツのソースファイルをホストするサーバーを指します。オリジンサーバーにはクラウドサービスとオンプレミスサーバーがあります。最初のユーザーがアクセスしたりキャッシュを失ったりすると、ソースサーバーにアクセスしてコンテンツを取得します。
キャッシュ（エッジ）サーバー
世界各地に設置したキャッシュ（エッジ）サーバーで構成されているサーバー群です。ユーザーがコンテンツを閲覧すると、最も近いキャッシュサーバーにコンテンツを配布します。
CDN を介したコンテンツの転送速度を向上させるメカニズムにキャッシュがあります。最初にアクセスしたユーザーからの要求はオリジンサーバーに到達しますが、2番目以降のユーザーは最初のユーザーのキャッシュ（ストレージに蓄積）されたデータを提供するため、ページをすばやく表示できます。
CDNを活用することで、Netflixなど大規模に動画を配信するプラットフォームでも負荷分散を行い、表示速度の高速化を実現します。
アクセスが集中した場合、負荷分散を実行してサーバーのダウンを防ぎ、ECサイトでは購入機会の損失と収益の減少を防ぎます。
なぜCDNサービスが重要なのですか？
最近のウェブサイトは動的コンテンツの利用が主流となり、娯楽面ではライブ配信や動画のストリーミングサービスが普及しています。このような時流では、CDNは速度遅れを減らすことができるため、導入する企業が増えています。
☑︎| CDNを利用した長所と短所
☑︎| CDN利用時の注意点
CDNを利用した長所と短所
CDNは、キャッシュ機能を介して同じコンテンツに再アクセスするときに元のサーバーにアクセスする必要はなく、ユーザーに近いサーバーから配信されます。そのため、表示速度を高速化させるメリットもありますが、他にも以下のメリットもあります。
利点 ① |データ転送量の削減
Webサイトホスティングにかかるデータ転送量は、データ流量でコストが加算されるため、コストが大きくなる傾向があります。 CDNを導入することで、オリジンサーバーが提供するデータ転送量を削減し、サーバーコストを削減できます。
メリット②|可用性と冗長性の向上
大量のトラフィックやサーバーなどのハードウェア障害は、Webサイトの正常な動作を停止する可能性があります。一方、CDN は分散構成でこれらのリスクを回避し、オリジンサーバーよりも多くのトラフィックを処理し、ハードウェア障害に耐えることができます。
CDNの利用には長所だけでなく欠点もあります。ここでは、キャッシュメカニズムに関連する欠点を紹介します。
欠点① |設定エラーによりキャッシュ事故が発生することがある
CDN を誤って設定すると、キャッシュしてはいけないデータをキャッシュして転送できます。過去の事例に設定誤りで個人情報が流出した場合もあり、企業の信頼性に大きな影響を与えました。これらのキャッシュ事故を防ぐために、CDN設定は定期的な確認が必要です。
デメリット② |古いデータを転送できる
CDNは、オリジンサーバーで行われた変更がキャッシュサーバーに反映されるまでに一定時間が必要です。反映されるまで、キャッシュサーバーにキャッシュされた古いデータを渡すことができます。
変更の反映にも時間がかかることがありますが、同様に削除も利用するCDNによっては時間がかかる場合があります。コンテンツ削除が必要な場合に備え、パージ（削除）速度を導入時にチェックが必要です。
CDN利用時の注意点
CDNは可用性と冗長性を向上させますが、すべての可用性と冗長性をCDNだけで担保できるわけではありません。 CDNが配信しないコンテンツ（例えば、利用者ごとの個別情報など）を担当するオリジンサーバー自身の内蔵性も確保する必要があります。
したがって、CDNと組み合わせてオリジンサーバーの可用性と冗長性を向上させ、より強力なシステム構成を構築することが重要です。
仕上げ
動画配信サービスはCDNにより、高速の視聴と高いCX（顧客体験価値）を実現しています。 CDNの使用には、コスト削減、可用性、冗長性の向上などの利点がたくさんあります。
便利ですが、正しい設定や確認作業を怠ると、事故が発生する可能性があります。
CDNの導入を検討する際や利用時には、仕様を正しく理解し、正しい設定になっているか定期的な確認を行います。