はじめに
本書の目的
この文書は、CDN（コンテンツ・デリバリー・ネットワーク）について、基礎から実践的な利用価値まで分かりやすく説明することを目的としています。技術的な背景を深く知らなくても、Webサイトの表示速度や安定性を改善したい方に役立つ内容です。
誰に向けた内容か
- Webサイト運営者
- 開発者や制作担当者
- サイト速度やユーザー体験を改善したい担当者
専門用語を最小限にし、具体例を交えながら説明します。初めてCDNを学ぶ方でも読みやすい構成です。
本書で学べること
- CDNの基本概念と目的
- CDNがどのようにしてサイトを速くするかの仕組み
- 利用する主なメリットと注意点
各章で段階的に理解を深められるようにしています。まずは基本の全体像をつかんでください。
CDNとは何か？基本概念と目的
簡単な定義
CDNは、コンテンツ配信ネットワークの略で、世界中に分散したサーバーを使い、ユーザーに近い場所からウェブのデータを渡す仕組みです。画像・動画・CSS・JavaScriptなど、変わりにくいファイルを中心に保存して配信します。
主要な要素
- オリジンサーバー：元のデータを置くサーバーです。運営側が管理します。
- エッジサーバー：各地に置かれた配信用のサーバーです。ユーザーに近いほど速く届きます。
- キャッシュ：一度取りに行ったデータを一時保存する仕組みです。次回は速く返せます。
配信のしくみ（簡潔）
ユーザーがページを開くと、最寄りのエッジサーバーにリクエストが行きます。エッジにデータがあればすぐ返し、なければオリジンから取得してエッジに保存します。これで表示が速くなります。
目的とメリット（要点）
- 表示速度の向上：地理的な距離を短くして遅延を下げます。
- サーバー負荷の分散：本来のサーバーへのアクセスを減らします。
- 可用性の向上：障害時も別のエッジで応答できる場合があります。
日常の具体例
動画サイトや通販サイトで画像や動画がスムーズに表示されるのは、背後でCDNが働いているからです。
CDNの仕組み ― どうやってサイトが速くなるのか
キャッシュの分散配置
CDNは世界各地にある「エッジサーバー」にコンテンツのコピーを置きます。画像やCSS、動画などの静的ファイルを近くのサーバーに保存しておき、ユーザーがそのサイトにアクセスすると最寄りのエッジから配信します。たとえば東京のユーザーには東京近郊のエッジが応答するため、転送距離が短くなり表示が速くなります。
キャッシュヒットとキャッシュミス
ユーザーの要求に対してエッジにコピーがあれば「キャッシュヒット」で素早く返します。コピーがなければ「キャッシュミス」となり、オリジンサーバー（元のサーバー）から取り寄せてエッジに保存します。次回は保存されたコピーで配信でき、以降は高速化します。
静的コンテンツと動的コンテンツ
画像や動画、フォント、JavaScript、CSSなどはキャッシュに向いています。一方でログイン情報やカート情報などユーザー固有の動的ページは基本的にオリジンから配信します。動的部分でも部分的にキャッシュやAPIの最適化で改善できます。
経路選択とネットワーク
CDNは利用者とエッジを最短でつなぐようネットワーク経路を選びます。多くは高速なバックボーンでエッジ同士を結び、最も速い経路で配信します。また、名前解決（DNS）やAnycastを使い、近くのエッジに自然に誘導します。
その他の工夫
圧縮や画像の最適化、TLS終端やHTTP/2対応などをエッジで行い、さらに配信を速くします。結果としてページ表示時間が短縮され、利用者の体感速度が向上します。
CDNを利用する主なメリット
CDN導入のメリットは多岐にわたります。以下に主な効果を分かりやすくまとめます。
1. 表示速度とユーザー体験
CDNは画像やHTMLを利用者に近いサーバーから配信します。結果としてページが速く表示され、特に海外の利用者や携帯回線で効果を実感します。例えば海外からの訪問者が以前より短時間でページを開けるようになります。
2. 負荷分散とスケーラビリティ
静的コンテンツをCDNに預けるとオリジンサーバーの負荷が下がります。セールやキャンペーンでアクセスが急増しても、ダウンのリスクを減らせます。
3. 可用性と耐障害性
CDNは複数の拠点で配信するため、ある拠点で障害が起きても別の拠点が応答します。サービスの継続性が高まり、利用者に影響が出にくくなります。
4. セキュリティ向上
多くのCDNはDDoS対策や不正なリクエストの遮断機能を提供します。WAF（Webアプリケーションファイアウォール）やSSL証明書の管理支援もあり、セキュリティが強化されます。
5. SEOとコンバージョン
ページ表示が速くなると離脱率が下がり、コンバージョン率が改善します。検索エンジンの評価にも好影響を与えることが多いです。
6. コストと運用面の利点
帯域やオリジンの負荷が減るため、長期的に運用コストを抑えられます。導入時はキャッシュの有効期限（TTL）設定、動的コンテンツの扱い、キャッシュ無効化の手順、SSL設定などに注意して運用してください。
