はじめに
本書の目的
本書は、Microsoft Azure上で提供されるコンテンツ配信ネットワーク（CDN）サービスについて分かりやすくまとめたガイドです。企業や開発者が実運用で使える知識を中心に、設計や運用の判断に役立つ情報を提供します。
読者対象
Azureを用いたウェブサイト運営者、メディア配信担当者、クラウド設計者などを想定しています。専門家でなくても読みやすいよう、専門用語はなるべく減らし具体例で補います。
本書で扱う内容
本書は全7章構成で、以下の内容を順に解説します。
– Azure CDNの基本概念と役割
– 技術的特性とパフォーマンス
– 主要機能と自助管理
– 対応コンテンツタイプと加速サービス
– ストリーミングメディア加速の詳細
– Azureのロードバランシングと統合サービス
各章で実務に直結するポイントや設定のヒントを示します。
読み方と前提
まずは第2章で基本概念を押さすことをお勧めします。実際の導入に進む場合は、運用要件（配信地域、トラフィック量、キャッシュ方針）を先に整理しておくと理解が早まります。
Azure CDNの基本概念と役割
概要
Azure Content Delivery Network（Azure CDN）は、世界中に点在する配信ノード（エッジ）を使って、ユーザーへコンテンツを高速に届ける仕組みです。リクエストを地理的に近いノードで処理するため、遅延が小さくなりダウンロードが速くなります。中国大陸を含む多くの地域にノードを持ちます。
仕組みの流れ（簡単な例）
- ウェブサイトの画像をユーザーが要求します。
- 要求は最寄りのエッジノードへ届きます。
- エッジに画像があれば即座に返し（キャッシュヒット）、なければ元のサーバー（オリジン）から取得して配信します（キャッシュミス）。
キャッシュの基本挙動
コンテンツは一定時間エッジに保存されます（TTL）。短いと最新を配信しやすく、長いと配信は速くなります。管理者はTTLやキャッシュの無効化ルールを設定できます。
主な役割と利点
- レイテンシ低減：ページ表示やダウンロードが速くなります。
- サーバー負荷の軽減：オリジンへのリクエストが減ります。
- 可用性向上：ノードが分散しているため障害に強くなります。
- セキュリティ補助：トラフィックの制御や一部の攻撃緩和に役立ちます。
利用イメージ
静的な画像・スタイルシート・JavaScript、ソフトウェア配布など、頻繁に同じファイルを多くの人がダウンロードする場面で特に効果を発揮します。
注意点
パーソナライズされたデータや機密情報はキャッシュに適さないことがあります。キャッシュ設定やHTTPSの利用を適切に行ってください。
Azure CDNの技術的特性とパフォーマンス
概要
Azure CDNは、ユーザーに近い場所からコンテンツを届ける仕組みです。HTTP/2などの最新プロトコルを取り入れ、ページ表示やファイル取得の待ち時間を短くします。ここでは具体的な仕組みと実際の効果をわかりやすく説明します。
HTTP/2の利点
HTTP/2は一つの接続で複数の要求を同時に処理します。たとえば、画像やCSS、JavaScriptを同時並行で受け取れるため、古いHTTP/1.1よりも読み込みが速くなります。圧縮やヘッダーの最適化で転送量も減ります。
キャッシュと圧縮
Azure CDNはキャッシュにより、同じファイルを繰り返し配信するときにオリジンサーバーを守ります。さらにGzipやBrotliといった圧縮を使い、転送データ量を減らして表示速度を改善します。小さな画像やテキストは特に効果が高いです。
ルーティングと負荷分散
ネットワーク状態やノードの負荷、ユーザーとの距離などを常に監視し、最も適切な配信ノードへ誘導します。これによりピーク時でも応答遅延を抑え、安定した配信を実現します。実際の利用では、レスポンスタイムの短縮やエラー率低下が期待できます。
実践的な効果
結果としてページ表示時間の短縮、帯域コストの削減、サーバー負荷の低減が見込めます。小さな工夫（圧縮・キャッシュ設定）で大きな改善につながります。
Azure CDNの主要機能と自助管理
自助管理の流れ
Azureポータルや専用CDNポータルから、加速ノードの作成・管理を簡単に行えます。オリジンサーバーを指定し、ドメインを割り当て、必要に応じて独自ドメインとHTTPSを有効化します。操作は画面の選択中心で、専門的な知識がなくても進められます。
キャッシュルール設定
既定のキャッシュルールをそのまま使えますが、用途に合わせてカスタマイズできます。例：画像は長めに、HTMLは短めにTTLを設定する、パスごとに異なる保存期間を設定する、といった運用が可能です。不要になったコンテンツはパージ（即時削除）で反映できます。
コンテンツプリロード（プリフェッチ）
公開直後の待ち時間を減らすため、配信前に主要URLをプリロードできます。たとえば、サイト公開時に重要なページや画像を事前登録すると、最初の来訪者も高速に閲覧できます。
ホットリンク防止とアクセス制御
埋め込みや不正ダウンロードを防ぐため、リファラー制御やトークン認証でアクセスを制限できます。これにより、第三者サイトから直接画像などが参照されるのを防げます。
トラフィック・帯域幅の可視化
専用ポータルで転送量、帯域使用、キャッシュヒット率などをグラフで確認できます。ログをダウンロードして詳細分析したり、閾値でアラートを設定して運用を自動化できます。
Azure CDNがサポートするコンテンツタイプと加速サービス
Webコンテンツ加速
Azure CDNはHTML、CSS、画像、JavaScriptなどの小さなファイルを素早く配信します。たとえば、ECサイトのトップページ画像やページ描画に必要なスクリプトをエッジにキャッシュすることで、ユーザーのページ表示を短時間で行えます。結果としてページの表示速度が上がり、体感の改善や離脱率の低下につながります。
大型ファイル配信
ソフトウェアのインストーラ、ゲームのクライアント、アプリの更新ファイル、長尺のビデオなど大容量ファイルも効率よく配信します。CDNはファイルを複数のエッジに分散し、近いノードからダウンロードさせるため、ダウンロード時間とサーバー負荷を大幅に減らせます。たとえば、数GBのゲームパッチ配信でも利用者の待ち時間を短縮できます。
ストリーミングメディア加速
Azure CDNはビデオオンデマンド（VOD）とライブストリーミングの両方をサポートします。VODでは動画を分割してエッジに保持し、視聴者は途切れにくく再生できます。ライブ配信ではソースからリアルタイムで配信データを受け取り、最も近いエッジノードから視聴者に届けます。これにより遅延を抑えつつ、多数の同時視聴に対応できます。さらにネットワーク状況に応じた画質切替（アダプティブ配信）により視聴体験を安定させます。
利用シーンの具体例
- 企業サイトの高速表示（小ファイル）
- 大型ソフトやアップデート配布（大容量ファイル）
- セミナーやスポーツ中継のライブ配信（ライブストリーミング）
- 映画や講義のオンデマンド配信（VOD）
以上のように、Azure CDNは用途に応じた配信方式でコンテンツを最適化し、ユーザー体験の向上とサーバー負荷の軽減を実現します。
ストリーミングメディア加速の詳細
概要
Azure CDNはライブやオンデマンドの映像配信を速く、滑らかにする機能を持ちます。視聴者の近くにある配信ノードを自動で選び、再生開始の遅れや途中の途切れを減らします。オンライン動画サイトや遠隔授業、スポーツ中継などで効果を発揮します。
インテリジェントキャッシング
頻繁に再生される動画セグメントをエッジでキャッシュします。これにより同じデータの送信回数を減らし、配信元サーバーの負荷を下げます。たとえば人気の授業動画は視聴者の地域に応じて各ノードに保存され、再生が速くなります。
スケジューリングとノード選択
視聴者の位置、現在のネットワーク状況、ノードの混雑度をもとに最適な配信経路を計算します。これによりリンク伝送遅延と帯域幅の圧迫を抑え、ライブ映像でも遅延を最小化します。
レイテンシと帯域幅対策
映像は小さな分割（セグメント）で配信し、必要に応じて解像度を切り替えます。ネットワークが混雑した場合は低解像度に切り替えて途切れを防ぎ、回復すれば高画質に戻します。
課金モデルと利用例
料金は主に転送したデータ量に基づきます。ライブイベントや教育配信は大量データを継続配信するためコスト管理が重要です。負荷の高い時間帯や長時間配信を想定して予算を組むと安心です。
導入のポイント
まず試験配信でレイテンシやキャッシュ効果を確認します。配信パターンに合わせたキャッシュ設定とモニタリングを行うと、品質とコストのバランスを取りやすくなります。
Azureの統合的なロードバランシングとコンテンツ配信サービス
概要
Azureはロードバランシングとコンテンツ配信を組み合わせて、高性能かつ高可用な配信基盤を提供します。用途に応じて第7層（アプリケーション層）と第4層（トランスポート層）のサービスを選び、Azure CDNと連携することでユーザー体験を最適化できます。
Azure Front Door（第7層・グローバル）
Front DoorはグローバルなWebアプリ向けに設計されています。SSL終端、パスベースルーティング、ヘルスプローブによる高速フェイルオーバー、エッジでのキャッシュを提供します。例えば、国ごとに別のバックエンドに振り分ける、静的な資産はエッジで配信するといった構成でレスポンス遅延を下げます。
Azure Load Balancer（第4層・リージョナル）
Load BalancerはTCP/UDPの高スループット向けです。仮想マシンやコンテナの前段で大量の接続を捌き、低レイテンシで可用性を確保します。ゲームやリアルタイム通信など、接続の保持が重要な用途に向きます。
Azure CDNとの連携
Front Doorはルーティングとエッジキャッシュ、CDNは大容量静的配信を得意とします。一般的なパターンはFront Doorでグローバルルーティングとセキュリティを担い、CDNで大きなファイルや静的資産を配信することです。迅速なフェイルオーバーと効率的なキャッシュ制御を組み合わせると効果が高まります。
運用上のポイント
選択は用途優先で決めます。HTTPS終端や細かなルーティングが必要ならFront Door、単純に高スループットなトラフィック処理が必要ならLoad Balancerを選びます。CDNは配信コストとキャッシュ戦略を考慮して使い分けてください。モニタリングとヘルスチェックを設定し、実運用での挙動を確認することをおすすめします。
