はじめに
目的
本書は、CDNサービス（コンテンツ・デリバリー・ネットワーク）について分かりやすく説明することを目的としています。専門知識がない方にも理解していただけるよう、具体例を交えて解説します。
本書の概要
CDNは地理的に分散したサーバーを使い、ウェブサイトや動画などの配信を速く、安定させる仕組みです。本書では定義、構造、仕組み、利点の四章に分けて順に説明します。各章は独立して読めますが、順に読むと理解が深まります。
誰に役立つか
ウェブサイト運営者、アプリ開発者、IT担当者、サイト閲覧者も含め、配信速度や信頼性、セキュリティに関心がある方に役立ちます。技術面の導入判断をする方にも実務に使える視点を提供します。
読み方の案内
専門用語は最小限に抑え、実生活の例で補足しています。初めての方は第1章から順に、実務的な比較や選び方を知りたい方は第4章を参考にしてください。
CDNサービスとは
概要
コンテンツ・デリバリー・ネットワーク（CDN）は、世界中に分散した複数のサーバーを使って、ウェブの画像や動画、ファイルを速く届ける仕組みです。ユーザーに近い場所の「エッジ」サーバーから配信することで、元のサーバーとの距離を短くし、表示やダウンロードを速くします。
仕組みの概略
CDNはよく使われるデータをエッジに保存（キャッシュ）します。ユーザーがアクセスすると、近くのエッジが応答し、遠くの元サーバーまで往復する時間を減らします。結果として遅延が減り、元サーバーの負荷も下がります。
主な要素
- 分散したサーバー群（プロバイダーやISPと連携）
- キャッシュ（画像や動画の保存）
- ロードバランシング（負荷分散）
- データ圧縮や高速ストレージ（SSDなど）
- 動的に最適化する技術（AIや機械学習の活用例）
身近な具体例
動画配信の再生開始が速い、ECサイトの画像がすぐ表示される、ソフトウェア更新のダウンロードが安定するといった場面でCDNが役立ちます。
CDNサービスの仕組み
エッジサーバーの役割
CDNの中心は世界各地に分散したエッジサーバーです。ユーザーがコンテンツを要求すると、CDNはそのリクエストを最も近い、あるいは最適なエッジサーバーに送ります。エッジは画像や動画、HTMLなどを一時的に保存し、ユーザーへ高速に返します。
リクエストのルーティング
ルーティングは地理的な近さだけでなく、回線の遅延（レイテンシ）、サーバーの負荷、ネットワーク混雑を見て決めます。たとえば東京の利用者には東京に近いエッジを、負荷が高ければ少し離れた空いているエッジに切り替えます。DNSやAnycastと呼ばれる技術でルーティングしますが、ここでは「近くて速い場所に振る」と覚えてください。
キャッシュの仕組み（ヒットとミス）
エッジに目的のファイルがあると「キャッシュヒット」となり即座に配信します。なければ「キャッシュミス」で、エッジが元のサーバー（オリジン）から取り寄せて保存後に配信します。多くのCDNは保存時間（TTL）やコンテンツの種類で制御します。
更新と無効化
コンテンツが変わったときは、キャッシュを消す（無効化）か、短いTTLに設定して新しい内容を配信します。管理画面やAPIで特定のファイルだけ削除できます。
高可用性と負荷分散
複数のエッジに分散することで、特定のサーバー障害やアクセス集中に強くなります。負荷が偏ると自動的に別のエッジへ振り分け、スムーズな配信を維持します。
CDNサービスの主要な利点
CDNはコンテンツをユーザーに近いサーバーで配信する仕組みです。ここでは、日常の具体例を交えながら主要な利点を分かりやすく説明します。
レイテンシ削減と読み込み速度の向上
画像や動画、ウェブページを利用者の近くに置くことで、データの往復時間が短くなり表示が速くなります。例えば、日本の利用者が国内のエッジサーバーから画像を受け取れば、海外のオリジンサーバーにアクセスするより格段に速く表示されます。
スケーラビリティと負荷分散
アクセスが急増しても、複数のエッジサーバーにトラフィックを分散して処理します。セール時や新商品の公開で急にアクセスが集中しても、サイトが落ちにくくなります。
可用性と冗長性
サーバーに障害が発生しても、別のエッジが代わりに配信を続けます。結果としてダウンタイムが減り、利用者は途切れずサービスを使えます。
セキュリティの向上
DDoS攻撃の緩和やウェブアプリケーションファイアウォール（WAF）、TLS終端などの機能で攻撃や不正アクセスから守ります。大量の不要なトラフィックを吸収できるため、被害を小さくできます。
コスト効率と運用の簡素化
キャッシュでオリジンサーバーへの転送量を減らせます。帯域やサーバー増強のコストを抑えられ、運用負荷も軽くなります。
