初心者でもわかるcdnと自作の基本から構築手順まで徹底解説

2025 9/27

2025/09/27

はじめに

この記事の目的

本記事は、コンテンツ配信ネットワーク（CDN）を自分で構築する方法を分かりやすく説明することを目的としています。特にオープンソースのCDN管理ソフトウェア「GoEdge」を使った分散CDNの考え方や実装例を中心に扱います。実務でのコスト最適化や学習のための実践ガイドとして役立つ内容です。

誰に向けているか

この記事は、技術的な背景を少し持つエンジニアや運用担当者、学習目的でCDNの内部を理解したい方に向けています。クラウドやDockerの基本を知っていると読みやすいですが、初学者にも配慮して具体例を交えて説明します。

この記事で得られること

CDN自作の全体像とメリット・デメリットの理解
GoEdgeを用いた分散CDNの構築イメージ
実際の導入手順や運用で注意すべき点の把握

前提と注意点

本記事は教育的な目的で構成しています。商用環境ではセキュリティやスケーリング検証を十分に行ってください。

CDN自作のメリットと概要

はじめに

「CDNを自作する」と聞くと難しそうに感じるかもしれません。ここでは、なぜ自作する価値があるのかを分かりやすく説明します。

自作する主なメリット

コスト削減：大手サービスの従量課金を減らせます。特に大量の画像や動画を配信する場合、経費を抑えやすいです。
カスタム設計：独自のキャッシュ戦略やセキュリティ要件を自由に決められます。たとえば、特定の国や時間帯で異なる保存期間を設定するなどです。
学習効果：仕組みを自分で組み上げることで、配信の原理や障害対応のノウハウが身につきます。

必要な機能の概略

分散キャッシュ：複数の拠点にコンテンツを置き、利用者に近い場所から配信します。
ロードバランシング：アクセスを複数サーバーへ振り分け、負荷集中を防ぎます。
HTTPS対応：通信を暗号化し、安全に配信します。
キャッシュ制御：TTLや条件付きリクエストで最新性と効率を両立します。
ログ解析：配信状況やエラーを可視化して改善につなげます。

構築のヒント

オープンソースのCDN管理ソフトやリバースプロキシを使うと、基盤を効率よく組めます。すべてを一から作る必要はなく、必要な部分だけ自分で設計するとよいです。

GoEdgeによるCDN自作の全体像

概要

GoEdgeは、複数のエッジノードを一元管理してCDNを自作できるオープンソースツールです。低コストで導入でき、初心者でも初期設定から運用まで取り組みやすい点が特徴です。WAFやHTTPS、キャッシュなど必要な機能を備え、GUIでの操作性も高めています。

アーキテクチャの考え方

管理サーバー：ノードの設定や証明書、DNS更新を一括管理します。
エッジノード：各地域に配置してキャッシュやWAFを実行します。
オリジンサーバー：元のコンテンツを配信するサーバーです。

具体例：日本・米国にそれぞれ1台ずつエッジを置き、トラフィックを分散して配信速度を改善します。

主な機能（概要）

キャッシュ制御：静的ファイルを高速配信します。
WAF：不正アクセスをブロックします。
自動HTTPS：Let’s Encryptなどで証明書を自動更新します。
DNS連携：負荷分散やフェイルオーバーをサポートします。
ログと統計：アクセス状況を可視化します。

運用イメージ

導入は管理サーバーにGoEdgeを入れて、エッジにエージェントを配布するだけです。GUIからルールを追加し、証明書を取得、キャッシュ設定を反映すれば配信開始できます。スケールはノード追加で容易に対応可能です。

他ツールとの違い（簡単）

Nginxなどは柔軟ですが手作業が多く、GoEdgeは管理GUIやセキュリティ機能を標準で備え、運用負荷を下げます。カスタマイズ性と運用のバランスを重視する場合に適しています。

GoEdgeによる自作CDNの構築手順

概要

この章では、管理プラットフォーム（GoEdge管理画面＋MySQL）とエッジノード（配信サーバ）をDockerで簡単に立ち上げる手順を丁寧に説明します。手順を追えば、エッジノードの自動登録まで行えます。

前提

Docker / docker-composeが使えるサーバ
管理用とエッジ用にそれぞれ1台以上のサーバ

1. 管理プラットフォームの構築

まず管理画面とMySQLをdocker-composeで起動します。簡単な例:

version: '3'
services:
  db:
    image: mysql:8
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: rootpass
      MYSQL_DATABASE: goedge
    volumes:
      - db-data:/var/lib/mysql
  manager:
    image: goedge/manager:latest
    ports:
      - "8080:8080"
    environment:
      DB_HOST: db
      DB_USER: root
      DB_PASS: rootpass
    depends_on:
      - db
volumes:
  db-data: {}

起動後、管理画面にアクセスして初期設定（管理者作成やクラスタ情報の確認）を行います。

2. エッジノードの追加

管理画面でクラスタ用の接続情報（APIエンドポイント、トークンなど）を取得します。エッジ側では、取得した情報を環境変数に入れたdocker-composeを用意するだけで自動登録できます。例:

version: '3'
services:
  edge:
    image: goedge/edge:latest
    environment:
      MANAGER_URL: https://manager.example.com
      REGISTRATION_TOKEN: your-token
      CACHE_DIR: /data/cache
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - edge-cache:/data/cache
volumes:
  edge-cache: {}

このファイルでdocker-compose up -dするだけで、エッジが管理画面に登録され、配信を開始します。

3. 動作確認と運用のポイント

管理画面でノード一覧とステータスを確認します。
テスト配信してレスポンスヘッダ（キャッシュヒット/ミス）を確認します。
ノード追加は同じ手順を繰り返すだけで横展開できます。

以上が、最小構成での実践的な構築手順です。必要に応じてSSLや監視、ログ収集を追加してください。

GoEdgeの主な機能一覧

概要

GoEdgeはエンタープライズ向けに必要な機能を幅広く備えています。ここでは主要な機能を分かりやすく解説します。

マルチテナント（多ユーザー管理）

複数のサイトや顧客を一つのプラットフォームで管理できます。例：会社Aと会社Bで異なる設定やログを分離して運用できます。

ログ監査（Audit）

設定変更や管理者操作、アクセス履歴を記録します。不正な操作があれば原因追跡がしやすくなります。

WAF（Webアプリケーションファイアウォール）

SQLインジェクションやXSSなどの攻撃を検知・遮断します。ルールはカスタマイズ可能で、特定のパスだけ有効化もできます。

プロトコル対応（HTTP/HTTPS/TCP/UDP）

Webサイトはもちろん、APIやストリーミング、ゲームサーバーなど多様な用途に対応します。例えば動画配信でUDPを使う場面にも対応可能です。

キャッシュ・圧縮・WebP変換

静的資産をキャッシュし、GzipやBrotliで圧縮します。画像は自動でWebPに変換して配信速度を上げます。

無料SSLの自動取得

Let’s Encrypt等を利用して無料証明書を自動発行・更新します。手動管理の手間が省けます。

IPホワイト/ブラックリスト

特定IPや国を許可・拒否できます。攻撃元を遮断したり、管理者だけを許可する運用が可能です。

リクエスト・トラフィック制限

IPごとやパスごとにリクエスト数を制限してDDoSやブルートフォース攻撃を抑制します。

API連携

設定変更やルール適用をAPIで自動化できます。CI/CDや管理ツールと連携して運用を効率化します。

他のCDN自作手法や選択肢

ここでは、GoEdge以外でCDNのような配信ネットワークを自作する際の代表的な手法と選び方を分かりやすく説明します。

代表的な組み合わせ

Nginx：リバースプロキシと静的ファイルのキャッシュに向きます。例えば、S3のオリジン前にNginxを置き、短時間のキャッシュを効かせる運用に便利です。
Varnish：HTTPキャッシュに特化し、細かいキャッシュルールが設定できます。動的コンテンツの前段にも使えます。
Squid：古くからあるキャッシュサーバで、特定プロトコルのキャッシュに適します。
HAProxy：ロードバランサとして多数のエッジを均等に使いたい場合に有効です。

比較ポイント

運用のしやすさ、可観測性（ログ・メトリクス）、キャッシュの無効化、TLS終端、自動スケールが鍵です。小規模ならNginxやVarnishの組み合わせで十分ですが、運用負担は増えます。ここでの設定や監視を自分で用意する必要があります。したがって、中規模以上で可観測性や拡張性を重視するなら、GoEdgeのようなCDN特化ツールの方が効率的な場合が多いです。