Netflix（ネットフリックス）は、2024年第1四半期現在で2億6960万人のユーザーを抱えている巨大なストリーミングプラットフォーム兼制作会社です。Netflixが快適な視聴体験を提供するために利用しているのが、「Netflix Open Connect」と呼ばれる独自のコンテンツ配信ネットワーク（CDN）です。

NetflixやYouTubeなど、映像や音声を配信するサイトでは、CDNは切っても切り離せない存在です。では、CDNとは具体的にどのようなものなのでしょうか？

本記事では、CDNの基本概念から、その仕組み、さらには実際の運用方法について詳しく解説していきます。また、CDNがもたらすメリットやデメリットにも触れ、具体的な活用例も挙げながら説明していきます。

コンテンツ配信の3つの方法

コンテンツ配信では、アクセス集中によるネットワーク負荷に対応しやすい仮想マシンを利用したネットワーク構成が多いです。利用者の満足度に大きく影響するレスポンスタイムを短くするネットワーク構成やメリット、デメリットをご紹介します。

☑︎｜仮想マシンを利用したコンテンツ配信
☑︎｜オブジェクトストレージ
☑︎｜CDN（コンテンツ配信ネットワーク）

仮想マシンを利用したコンテンツ配信

仮想マシン（VM）は、コンピューター内にソフトウェアを使い、疑似的に作成したコンピューターのことを指します。コンテンツ配信では、仮想マシンとロードバランサーを併用した構成が多く見られます。

ロードバランサーと複数台の仮想マシンでの構成は、負荷分散や拡張性と可用性を高められるメリットがあり、動的コンテンツの配信に適しています。
デメリットには、料金が高額になりがちなこと、構築に手間がかかることがあります。

オブジェクトストレージ

オブジェクトストレージサービスは、大容量データを格納・管理できるサービスです。容量の拡張にも対応しやすく、安価に利用できるのがメリットです。動画や画像、バックアップや長期アーカイブなど堅牢さが重要視されるものに利用されています。

オブジェクトストレージのデメリットは、アクセス速度の品質を保つためにはノウハウが必要であることや、スクリプト処理やファイル追記が生じた際に手間がかかることがあります。

CDN（コンテンツ配信ネットワーク）

仮想マシンを利用したサーバーの拡張性と、動画など大容量なデータの格納を安価に利用できるオブジェクトストレージは、動画配信の基盤に欠かせないものです。
一方で、サーバーをスケールアップする際にかかる費用の増大や、オブジェクトストレージを利用した場合の速度品質の維持コストは、動画配信企業にとって大きなデメリットとなります。

そこでデメリットを解消するために、CDNサービスがあります。

≫≫ CDNサービスをシェア順で比較！市場や料金についても徹底解説

CDNの仕組みとは？

CDNは主に、中継サーバーやキャッシュサーバーを活用して、物理的に近い位置からコンテンツを配信します。
これにより、サーバー間の距離を短縮し、遅延を最小化します。たとえば、利用者が東京にいて、アクセスしようとしているコンテンツがアメリカのサーバーにある場合、CDNは東京にあるキャッシュサーバーからコンテンツを配信します。これにより、速度が向上し、エクスペリエンスが改善されます。
CDNでは以下の2要素で構成されています。

☑︎｜オリジンサーバー
☑︎｜キャッシュ（エッジ）サーバー

オリジンサーバー

コンテンツのオリジナルファイルをホスティングしているサーバーを指します。オリジンサーバーには、クラウドサービスやオンプレミスサーバーがあります。最初の利用者のアクセス時やキャッシュが失効した際にオリジンサーバーにアクセスし、コンテンツを取得します。

キャッシュ（エッジ）サーバー

 世界各地に設置したキャッシュ（エッジ）サーバーで構成しているサーバー群です。利用者がコンテンツを閲覧する際に、最も近いキャッシュサーバーからコンテンツの配信を行います。

CDNによるコンテンツ配信をを高速化する仕組みにキャッシュがあります。最初にアクセスした利用者のリクエストはオリジンサーバーに到達しますが、2人目以降の利用者は、最初の利用者のキャッシュ（記憶装置に蓄積）しているデータを提供するため、より速くページ表示できます。

CDNを活用することで、Netflixなど大規模に動画を配信するプラットフォームでも負荷分散を行い、表示速度の高速化を実現します。

アクセス集中時の負荷分散を行うことで、サーバーダウンを防ぎ、ECサイトでは購入の機会損失や売上の減少を防ぎます。

≫≫ Webサイトの表示速度を改善するCDN・キャッシュとは？

CDNの重要性とは？

昨今のWebサイトは動的コンテンツの利用が主流になり、娯楽面ではライブ配信や動画のストリーミングサービスが普及しています。このような時流でCDNは速度の遅延を減らすことができるため、導入する企業が増えています。

☑︎｜CDNを利用するメリットとデメリット
☑︎｜CDN利用時の注意点

CDNを利用するメリットとデメリット

コンテンツ配信ネットワーク（CDN）は、ウェブサイトのパフォーマンスを大幅に向上させる技術です。一度アクセスしたコンテンツをキャッシュサーバーに保持し、次回同じコンテンツにアクセスする際には、元のサーバーに問い合わせることなく、ユーザーに最も近いサーバーから配信します。
この仕組みにより、表示速度を劇的に改善できるだけでなく、以下のようなさまざまな利点があります。

メリット①｜データ転送量のコストの削減

CDNを導入することで、オリジンサーバーへのデータ転送量を大幅に減らせます。これは、データ転送費用がデータの流量に比例して増加するため、非常に重要なポイントです。
CDNを活用することで、ホスティングコストの削減が実現できます。具体的には、ユーザーがアクセスするたびに同じデータがオリジンサーバーから再送信されることを回避し、その部分をCDNサーバーで処理します。

メリット②｜可用性と冗長性の向上

大量のトラフィックやサーバーのハードウェア故障は、ウェブサイトの停止リスクを増大させます。しかし、CDNは分散型の構成を採用しており、これらのリスクを最小限に抑えることが可能です。
多くのCDNベンダーは、サーバーを世界中に配置しており、特定のサーバーが故障した場合でも、他のサーバーがバックアップとして機能し、サービスの安定性を確保します。この冗長性は、システム全体の信頼性を大幅に向上させます。

メリット③｜高速なコンテンツ配信

CDNは世界中に配置されたキャッシュサーバーから、ユーザーの地理的位置に最適なサーバーを選択するため、コンテンツの配信速度が非常に速くなります。
ユーザーがどこにいても、最速でコンテンツを取得できるため、ユーザーエクスペリエンスの向上が期待できます。
特に、動的コンテンツの場合にも、適切に設定することで高速な配信が可能です。

デメリットとその対策

もちろん、CDNの導入にはいくつかのデメリットも存在します。主な課題とその対策についても考慮する必要があります。

CDNの利用にはメリットだけでなく、デメリットもあります。
ここでは、キャッシュの仕組みに関連したデメリットをご紹介します。

デメリット①｜設定ミスによりキャッシュ事故が起こる可能性がある

CDNの設定を誤ると、キャッシュすべきでないデータをキャッシュし配信する場合があります。過去の事例に、設定ミスで個人情報が漏えいしたケースもあり、企業の信頼性に大きく影響を与えました。このようなキャッシュ事故を防ぐためにも、CDNの設定は定期的な確認が必要です。

デメリット②｜古いデータが配信されることがある

CDNはオリジンサーバーで実施された変更が、キャッシュサーバーに反映されるまでに一定の時間が必要です。反映しきるまでの間にキャッシュサーバーにキャッシュされた古いデータが配信される可能性があります。

変更の反映にも時間を要す場合がありますが、同様に削除も利用するCDNによっては時間を要するケースがあります。コンテンツの削除が必要な場合に備え、パージ（削除）の速度を導入時にチェックが必要です。

デメリット③｜コストの増加

CDNを構築するには、初期費用および運用コストがかかります。特に、複数のCDNベンダーを利用する場合、費用はかなり高額になる可能性があります。しかし、これに対しては、トラフィック量に応じた料金プランを選択することで、コストの最適化が可能です。また、輸入額の増減に応じて適切なプランを見直すことが効果的です。

CDN利用時の注意点

CDNは可用性や冗長性を高めますが、全ての可用性や冗長性をCDNだけで担保できるわけではありません。CDNが配信しないコンテンツ（例えば、利用者毎の個別情報など）を担うオリジンサーバー自身の耐障害性も確保する必要があります。

そのため、CDNと組み合わせてオリジンサーバーの可用性や冗長性を高めることで、より堅牢なシステム構成を構築することが重要です。

≫≫ CDN導入のメリット・デメリットをわかりやすく解説！

CDNの具体的な活用例

1. 動画配信サービス

 NetflixやYouTubeは、ユーザーへ迅速かつ高品質な動画を提供するためにCDNを利用しています。

2. ECサイト

 ECサイトでは画像や動的な商品情報を素早く表示することが求められるため、CDNの導入が一般的です。

3. オンラインゲーム

 オンラインゲームのユーザーは低遅延や高スループットを要求します。このため、ゲームデータの配信にはCDNが活用されます。

CDNの活用例と将来展望

多くの大手企業が既にCDNを活用しており、その一例としてNetflixやAmazonが挙げられます。
これらの企業は、膨大なトラフィックを効率的に配信し、ユーザーに高速かつ安定したサービスを提供しています。
今後、IoTデバイスの増加や4K/8Kの高画質動画配信の需要が高まるにつれ、CDNの需要もさらに拡大するでしょう。

CDNのメリットとデメリットを理解し、それぞれの特性に応じた適切な対策を講じることで、より効果的なコンテンツ配信が可能となります。賢く利用して、ウェブサイトやサービスの質を向上させましょう。

まとめ

動画配信サービスはCDNにより、高速な視聴と高いCX（顧客体験価値））を実現しています。CDNの利用には、コスト削減や可用性や冗長性の向上などメリットが多くあります。

便利な一方で、正しい設定や確認作業を怠ることで事故が生じる場合もあります。
CDNの仕組みを理解することで、より効果的なコンテンツ配信の方法を見つける手助けとなるでしょう。

CDNの導入を検討する際や利用時には、仕様を正しく理解し、正しい設定ができているか定期的な確認を実施しましょう。