ユーザーがウェブサイトにアクセスする際、ユーザーとウェブサイトのホスティングサーバーの物理的な距離が、コンテンツが画面に表示されるまでの時間に影響を与えます。CDN（コンテンツ配信ネットワーク）は、帯域幅の消費を削減するだけでなく、世界中に分散したデータセンターのネットワークを活用することで、ユーザーの位置に関わらず、ウェブページのコンテンツ配信速度を向上させます。

これを実現するために、キャッシュシステムがウェブサイトのファイルの一時的なコピーを、ユーザーに最も近いプロキシサーバーに保存します。これにより、ページの読み込み時間が短縮されます。

CDNとは何か、その仕組み、利点、そして適切なCDNプロバイダーの選び方について知りたい場合、この解説が参考になるかもしれません。

CDNの仕組みとは？

CDN(Content Delivery Network)の仕組みを理解するためには、まず「オリジンサーバー」と「エッジサーバー」の違いを知る必要があります。
オリジンサーバーとは、ウェブサイトのオリジナルデータをホスティングしているコンピュータのことです。

一方、エッジサーバー（またはCDNサーバー）とは、オリジンサーバーから取得したウェブコンテンツのコピーをキャッシュとして保存できるコンピュータです。エッジサーバーは世界中に分散して設置された物理的なデータセンター内にあり、地理的に分散したネットワークを形成しています。

CDNの効果は、ウェブサイトの規模、サーバーの位置と主要なトラフィック発生源との関係、そしてトラフィック量によって異なります。たとえば、限られた地理的エリアを対象とした物理店舗を持つローカルビジネスの場合、CDNを導入しても大きなメリットは得られないかもしれません。

Eコマース事業者にとってのCDNの重要性

もしあなたがeコマース事業者で、より広い範囲へのリーチが必要だったり、世界中の多様な地域から大きなトラフィックが発生している場合、高速で効率的なCDNを導入することで競争力を維持することができます。

CDNを利用することで得られる利点を理解するために、CDNを使っていないウェブサイトと、CDNを使用しているウェブサイトのコンテンツ配信プロセスを比較してみましょう。

CDNを使用しない場合の配信プロセス

CDNを利用していないウェブサイトにユーザーがアクセスすると、ブラウザはオリジンサーバーに接続し、ウェブサイトのコンテンツを要求します。オリジンサーバーは要求されたデータを提供するだけでなく、その後のすべてのユーザーリクエストに対応します。静的ファイルは、ユーザーのコンピュータにローカルでキャッシュされます。

このプロセスは、ユーザーがオリジンサーバーにリクエストを送信し、オリジンサーバーがウェブサイトのコンテンツを返すという形で行われます。この手順は、ユーザーの地理的な位置に関係なく同じです。

しかし、ユーザーがオリジンサーバーから遠く離れている場合、問題が発生します。距離が離れるほど、ページの読み込みにかかる時間が長くなるのです。

さらに、すべてのユーザーリクエストをオリジンサーバーが処理するため、トラフィックが急増するとサーバーの負荷が高まり、ウェブサイトのパフォーマンスが低下する可能性があります。

CDNを使用する場合の配信プロセス

一方、CDNを使用しているウェブサイトにユーザーがアクセスする場合、ブラウザはエッジサーバーの1つに接続してコンテンツを要求します。この際、通常はユーザーに最も近いエッジサーバーが選ばれ、遅延時間が短縮されます。複数のキャッシュサーバーを使用することで、トラフィックが分散され、サーバーの過負荷を防ぐことができます。

エッジサーバーはリクエストをオリジンサーバーに転送し、データを取得した後、それをエンドユーザーに配信します。同時に、エッジサーバーはデータをローカルにキャッシュします。

これにより、エッジサーバーは後続のリクエストすべてに対し、オリジンサーバーから再度データを取得することなく、キャッシュされたファイルを利用して応答します。さらに、ネットワークエッジに保存されたコンテンツは、仮にオリジンサーバーがアクセス不能になった場合でもエンドユーザーに配信することが可能です。

このように、CDNを活用することで、ウェブサイトのパフォーマンスやユーザー体験の向上が期待できます。

CDNサービスを具体例で理解する

CDNの仕組みをさらに理解するために、仮のシナリオを使って説明します。

たとえば、あなたがアメリカに拠点を置くオンラインストアを運営しているとします。このeコマースサイトはニューヨークにあるオリジンサーバー上でホスティングされており、ウェブサイトのすべてのファイルがこのサーバーに保存されています。

CDNを使用しない場合

CDNを使用していない場合、東京に住む顧客があなたのウェブサイトにアクセスすると、サイトの読み込みが遅くなる可能性があります。これは、訪問者の地理的な位置とサイトのオリジンサーバーとの間に大きな距離があるためです。

CDNを使用した場合

一方で、CDNを使用すると、ページの読み込み時間が大幅に短縮されます。CDNを導入した場合、東京にいるユーザーがあなたのサイトのコンテンツをリクエストすると、ブラウザはCDNのエッジサーバー（またはポイントオブプレゼンス）からデータを取得します。このエッジサーバーは、世界中に分散されており、通常はユーザーの位置に最も近いサーバーが選ばれます。

近くのCDNサーバーに接続することで、ユーザーとサーバー間の距離が短縮され、コンテンツ配信速度が向上します。

結果

このように、CDNを使用することで、地理的な位置に関係なく、訪問者が高速なサイト体験を楽しむことが可能になります。

CDNを利用するメリットとは？

ウェブサイト作成プロセスにおいて、コンテンツ配信ネットワーク（CDN）の導入がなぜ重要なステップなのかをさらに詳しく説明するために、このセクションではCDNを利用することの具体的な利点について解説します。

帯域幅の消費を削減

ウェブホスティングにおける大きなコストの一つは帯域幅（データ転送量）にかかる費用です。CDNを利用することで、ポイントオブプレゼンス（PoP）を複数設置し、トラフィック処理に必要な帯域幅を削減することでホスティングコストを抑えることができます。

CDNはキャッシング（静的ファイルを異なるコンピュータ上に一時的に保存してアクセスを容易にする仕組み）などの最適化方法を使用します。これらの方法により、サーバー全体の負荷や帯域幅の消費が軽減されます。

静的コンテンツとは、エンドユーザーに提供される際に変更が加えられないデータを指します。これらのファイルは、リクエストするユーザーによらず全て同じ内容です。例として、画像や動画といったメディアファイル、HTML、CSS、JavaScriptファイルなどが挙げられます。

一方で、動的コンテンツはエッジサーバーにキャッシュできないデータを指します。これは、ユーザーの資格情報や地理的な位置などの変数に応じて提供される内容が異なるためです。しかし、高度なCDNのネットワークインフラとリクエストルーティングアルゴリズムを活用することで、動的コンテンツの配信も効率化することが可能です。

要するに、CDNが採用する技術を組み合わせることで、負荷分散を実現し、帯域幅コストを削減することができます。

サイト全体の速度とパフォーマンスの向上

高い直帰率の大きな原因の一つは「遅延」です。遅延とは、ユーザーがサイトに接続してからウェブページのコンテンツが画面に表示されるまでの時間のことです。この遅延は以下のような要因で発生することがよくあります：

ストレージがブロックされているためにファイルの読み取りが遅れる
ウェブサーバーでのデータ処理の遅れ
データ伝送の種類（光ファイバーネットワークと同軸ケーブルの違いなど）
伝搬速度（データがノード間を移動する速度）

これらの問題の多くは、効果的なコンテンツ配信ネットワーク（CDN）を利用することで解決または大幅に軽減できます。また、さまざまなウェブサイトの最適化戦略を実施することでも、サイトの速度とパフォーマンスを向上させることができます。

これらを組み合わせることで、検索エンジンがあなたのサイトをより理解しやすくなります。その結果、検索エンジンの結果ページ（SERP）でのランキングが向上し、サイトへのトラフィックが増加する可能性が高まります。

ウェブサイトのセキュリティを向上させる

データ転送を単一のウェブサーバーで行っている場合、DDoS（分散型サービス拒否）攻撃やその他の脆弱性にさらされるリスクが高まります。

DDoS攻撃とは、複数の地理的な場所や異なるユーザーから、特定のタイミングで一斉に情報をリクエストすることで行われます。これらの攻撃はボットを使って自動的に仕掛けられることもあります。目的は、オリジンサーバーに過剰なウェブトラフィックを発生させてクラッシュさせることです。このような攻撃の動機は、単なる嫌がらせから恐喝や金銭目的の脅迫までさまざまです。

攻撃が続くと、数時間から数日間にわたりウェブサイトがアクセス不能になることがあります。DDoSフィルターを使用したり、クエリを複数の場所に分散させることで、こうしたトラフィックの爆発を軽減できます。

CDNを活用することで、ハッカーの侵入を防ぎ、機密データをサイバー攻撃から保護することも可能です。CDNはウェブトラフィックをオリジナルのサーバーではなくプロキシにリダイレクトするため、オリジンサーバーを実質的に隠すことができます。

さらに、CDNはSSL/TLS証明書を定期的に更新し、データ認証と暗号化を用いて安全な情報転送を確保します。これらの証明書は、意図された受信者だけが情報にアクセスし閲覧できるようにすることで、データセキュリティプロトコルを順守します。SSL/TLS証明書が適用されたウェブサイトでは、URLが「http://」ではなく「https://」で始まります。

SSL/TLS証明書は、有名な認証機関（たとえば、Let’s Encryptなど）から無料で取得することができます。また、多くのウェブホスティングプロバイダーは、プランに無料のSSL/TLS証明書を含めています。たとえば、Hostingerのウェブホスティングプランには、すべて無料のSSL/TLS証明書が付属しています。

コンテンツ配信と可用性の最適化

コンテンツ配信の速度だけでなく、コンテンツの可用性や冗長性も非常に重要です。これは、トラフィックの急増やハードウェアの故障が発生しても、コンテンツが常にアクセス可能であることを保証することを指します。

大量のトラフィックやハードウェアの不具合が原因でダウンタイムが発生することがありますが、多くのウェブサイトにとって、これは避けたい事態です。CDNはオリジンサーバーよりも多くのトラフィック処理能力を持っているため、通常のウェブサイト機能の中断を防ぎ、常時オンラインでコンテンツを配信できるようにするのに役立ちます。

CDNサーバーにトラフィックを分散させることで、ネットワークインフラ全体の負担を軽減できます。また、一部のサーバーが停止しても、他の稼働中のサーバーがネットワークトラフィックを処理するため、ウェブサイトへのアクセスが可能な状態を維持できます。

以下は、CDNによるインターネットコンテンツ配信のメリットを最大限に活用できる例です：

Eコマースストア ： eコマースサイトは通常、大量のトラフィックを受け、多様な地域からのリクエストを処理する必要があります。コンテンツの可用性を維持できない場合、ビジネスは大きな利益を失う可能性があります。CDNを利用することで、サーバーのクラッシュを防ぎ、ページの読み込み時間を短縮できます。
広告業界：マルチメディアを活用した広告は、従来の広告手法よりも広範囲にリーチできます。しかし、これらの広告は大量のリソースを必要とするため、ウェブサイトの読み込み時間が遅くなることがあります。CDNを使用すると、データをエンドユーザーの近くでキャッシュできるため、コンテンツの読み込みが大幅に高速化されます。
オンラインゲーム：オンラインゲーム業界における最大の課題の一つは、世界中で最適なゲーム体験を提供し続けることです。CDN技術を活用すると、「プッシュゾーン」を利用できるようになり、ゲーム開発者は大量のデータをエッジサーバーに保存することが可能になります。
エンターテインメント：メディアやエンターテインメント業界にとって、コンテンツは事業の中心です。NetflixやSpotifyのような企業は、毎日数百万人のユーザーに迅速かつ効率的にコンテンツを配信する必要があります。これらのサービスはCDNを活用して、エンドユーザーがどこにいても迅速にウェブコンテンツを配信できるようにしています。

CDNプロバイダーの選び方

CDNサービスにはさまざまな機能や利点があり、プロバイダーごとに提供内容が異なります。

一部のCDNプロバイダーは無料サービスを提供していますが、中には無料と有料のDNSサービスを併用しているものもあります。たとえば、Cloudflareは信頼性の高いCDNプロバイダーとして知られ、後者のカテゴリに該当します。

CDNサービスを選ぶ際に考慮すべき重要なポイントは、自身の予算や必要要件、そして将来的な成長を見越したニーズです。

以下は、優れたCDNサービスが持つべき主な機能のリストです：

プッシュまたはプル機能ウェブサイト所有者は、自身のサイトタイプに最適なキャッシュ方法を選択できる必要があります。
オリジンシールドこの機能は、オリジンサーバーとCDNエッジサーバーの間に追加のキャッシュ層を設けることで、オリジンサーバーの全体的な負荷を軽減します。
ログ機能ユーザーがCDNプロバイダーからのログデータやイベントを検索、保存、分析、監視できるようにする機能です。
キャッシュコントロールHTTPキャッシュヘッダーを使用して、ウェブサイトのリソースがどのように、またはいつキャッシュされるべきか、さらにその有効期限を決定できます。
カスタマイズ機能自身のニーズに合わせてCDNを調整できるサービスを選びましょう。たとえば、一部のプロバイダーは、コンテンツ配信、SEO戦略、セキュリティ対策、モバイル体験をカスタマイズする機能を提供しています。
DDoS保護CDNはオリジンサーバーのIPアドレスを隠すことができますが、ネットワーク層の攻撃を回避するためには、追加のセキュリティ層が必要です。これにより、ハッカーがウェブサイトに侵入するリスクを防ぎます。
HTTP/2サポートCDNがHTTPSをサポートしていることを確認してください。HTTPSは通常のHTTPプロトコルよりも安全で、高速なパフォーマンスを提供します。
診断、分析、レポート機能オリジンサーバー全体の健康状態を監視し、CDNの設定を最適化するために必要なツールです。
ジオフィルタリングCDNエンドポイントで特定のパスを指定し、地理的な位置に基づいて特定のウェブコンテンツを制限するルールを設定できます。

まとめ

オンラインでの存在感を拡大しながら高いパフォーマンスと優れたユーザー体験を維持したい場合、信頼性の高いコンテンツ配信ネットワーク（CDN）は価値ある投資といえます。特に、世界中に幅広いオーディエンスを持つウェブサイトには不可欠です。

この記事では、CDNとは何か、その仕組み、利用するメリット、そしてCDNプロバイダーを選ぶ際に考慮すべきポイントについて説明しました。

世界中に分散配置されたCDNサーバーを活用することで、帯域幅の使用量を削減し、負荷分散を実現し、サイトの速度やパフォーマンスを向上させ、ウェブサイトのセキュリティを強化し、すべての訪問者に高速なコンテンツ配信を提供することができます。

この記事を通じて、CDNについての理解が深まり、ウェブサイトの改善に役立てられることを願っています。

CDNに関するよくある質問 (FAQ)

このセクションでは、コンテンツ配信ネットワーク（CDN）に関するよくある質問にお答えします。

CDNはホスティングサービスと同じものですか？

CDNはウェブサイトのパフォーマンスを向上させるためのサービスです。キャッシングや帯域幅を節約するためのその他の方法を利用して、ホスティングサーバーのコンテンツ配信速度を向上させます。一方で、ウェブホスティングサービスはウェブサイトをホスティングするプラットフォームを提供しますが、CDNはそのコンテンツを効率的に配信するためのプロキシを提供します。

私のウェブサイトにCDNは必要ですか？

もしあなたのウェブサイトが広範囲にわたるオーディエンスを対象としている場合、CDNは大いに役立ちます。CDNは、サイバーセキュリティ攻撃からサイトを保護し、地理的な位置に関係なく、訪問者に高品質なパフォーマンスを提供したいウェブサイト運営者にとって価値のあるツールです。

CDNはモバイルデバイスでも利用できますか？

はい。CDNはインターネットに接続できるデスクトップやモバイルデバイスで利用可能です。すべてのプロセスはユーザー端末ではなく、サーバー側で実行されます。

CDNを設定するにはどうすればよいですか？

WordPressサイトでCloudflare CDNを設定する方法についてのチュートリアルをご覧ください。他のCMSを使用している場合でも、ほぼ同じ手順で設定することができます。

CDNとは？コンテンツ配信ネットワークを解説