CDN導入でサーバーの負荷を軽減できる理由｜仕組みとメリット

オリジンサーバーの負荷を減らすために必要なCDNとは

CDNサーバーで大容量コンテンツをキャッシュし、配信することで、自社のオリジンサーバーの負荷を軽減できます。では、CDNサーバーと普通のサーバーにはどのような違いがあるのでしょうか。ますは、CDNサーバーの特徴についてご紹介します。

CDNの特徴

CDNはサーバーを複数に分けて運用しており、一つのサーバーがダウンしたとしても、ほかのサーバーで代替することが可能です。また、分かれているサーバーはすべてデータを共有しているため、アクセス元から物理的に一番近いサーバーを自動で選択してコンテンツを配信することができます。
ただサーバーを複数に分けているだけではなく、異なる場所に配置しているため、どこからでも物理的に最短の距離でCDNサーバーを効率よく利用することが可能です。

CDNを導入したときのアクセスの仕組み

CDNを導入すると、どのような仕組みでコンテンツを高速で配信できるのでしょうか。
普通のサーバーとは異なるアクセスの仕組みについて見ていきましょう。

CDNがコンテンツを配信するときの仕組み

CDNを導入していない場合、多数のユーザーが同時にサーバーにアクセスすると、大きな負荷がサーバーにかかってしまいます。
一方、CDNを導入した場合、配信元のサーバーからあらかじめコンテンツを取得し、キャッシュすることでユーザーにデータを送信しています。

キャッシュサーバーへの1回目のアクセス

1. キャッシュサーバーへアクセス
2. キャッシュサーバーにファイルキャッシュがないため、キャッシュサーバーがオリジンサーバーからファイルをダウンロード
3. キャッシュ時間が設定された状態でファイルをダウンロード
4. ユーザーがキャッシュサーバーからファイルをダウンロード

キャッシュ時間内であれば、ユーザーは何度でもキャッシュサーバーからファイルをダウンロードできます。

キャッシュサーバーへの2回目以降のアクセス

キャッシュ時間内にユーザーが再度アクセスしたときの流れは次の通りです。

1. キャッシュサーバーへアクセス
2. キャッシュされていたファイルを即時ダウンロード

キャッシュ時間内であればフローが大幅に短縮されるため、ユーザーのダウンロード速度が上がります。

キャッシュ時間の設定

キャッシュ時間は自ら設定可能です。
サーバーにキャッシュされている間は、たとえファイル内容を更新したとしても反映されません。キャッシュ時間が切れて、再びオリジンサーバーからファイルをダウンロードするときに更新内容が反映されます。
したがって、Webサイトの更新性やユーザーのアクセス頻度を考慮し、適切なキャッシュ時間を設定するのが望ましいでしょう。

CDNの導入によるメリット

CDNのメリットは、大容量コンテンツが容易に管理できることだけではありません。
CDNの導入により、SEOの面からも効果が期待できる場合があります。

表示速度の改善によるユーザー満足度の向上

CDNを導入すると、ユーザーはアクセス元から最も近いサーバーに自動的に接続されるため、通常のサーバーよりも表示速度が速くなる傾向があります。特に、海外ユーザーがアクセスする場合は顕著な差が出やすいです。
ちなみに、ローディングが長いとユーザーはストレスを感じるため、表示速度はSEOにも影響します。

2018 年 7 月よりページの読み込み速度をモバイル検索のランキング要素として使用することを本日みなさんにお伝えしたいと思います。
この ”Speed Update” （と私たちは呼んでいます）は、ユーザーに本当に遅い体験を提供しているようなページについてのみ影響し、ごくわずかな割合のクエリにしか影響しません。そのページがどのような技術を用いて制作されたかに関係なく、すべてのページに同じ基準を適用します。 検索意図は依然として非常に強いシグナルですので、魅力的で検索クエリと関連性の高いコンテンツは、ページの読み込み速度が遅くても高い順位に掲載される場合もあります。

Googleは2018年7月に「Speed Update」を予定しており、このように公式で発表しています。

引用：ページの読み込み速度をモバイル検索のランキング要素に使用します ウェブマスター向け公式ブログ

経由ルーターが少ないことによる回線速度の向上

CDNを用いると、回線速度が向上します。
CDNは経由ルーターができるだけ少なくなるよう構成されており、サーバーとの距離が比較的近いです。ネットワークはルーターを経由してサーバーにたどり着くように構成されており、経由するルーターが少ないほど回線速度が上がります。
また、物理的にサーバーとの距離が近いと経由するルーターの数も減少する傾向にあるため、広い範囲に分散してCDNサーバーが設置されています。

自社サーバーの負荷軽減

サーバーに負荷がかかりやすいコンテンツのみをCDNで管理すれば、自社サーバーへの負担を減らすことができます。
自社サーバーはサーバーダウンすると復旧作業が必要ですが、CDNは一つのサーバーがダウンしても別のサーバーで代用できるため、サーバーダウンの心配はありません。

DDoS攻撃対策が可能

DDoS攻撃とは、複数のコンピューターで大量のデータを一気に送信し、サーバーをダウンさせる手法です。
自社サーバーがDDoS攻撃を受けた場合、サーバーはダウンしてしまうおそれがあります。しかし、CDNを利用していれば、DDoS攻撃で大量のデータを送付された場合でも自動的にCDNサーバーが身代わりとなり、防いでくれます。

CDNの導入はユーザーの満足度向上にもつながる

CDNを導入すると、自社サーバーの負荷を減らして大容量コンテンツを管理できるほか、ページの表示速度を上げてユーザーの満足度向上につなげることも可能です。
今後、ページの表示速度はGoogleの評価につながることもあり、サーバーに負荷がかかっていてユーザーのアクセスに時間を要している場合はCDNの導入を検討してみてはいかがでしょうか。
また、サーバーのダウンを防ぐという意味でも、CDNの導入は有用です。