もう一つの CDN 革命: サーバーレス + エッジ コンピューティング

CDN は通常、複数の地域にある複数のデータセンターにインターネット上で展開される大規模な分散システムです。このテクノロジーの主な目的は、エンドユーザー コミュニティにコンテンツを配信し、配信を高速化することです。コンテンツ所有者が CDN テクノロジーを選択する理由はいくつかありますが、エンドユーザーにとっての高パフォーマンスと高可用性の確保もその 1 つです。グラフィックス、リアルタイム ストリーミング メディア、オンラインで保存されたファイル、ソーシャル ネットワーク データベースなどの帯域幅を大量に消費するコンテンツを、いつでもどこでも柔軟かつオンデマンドでユーザーに配信できます。

現在 CDN プロバイダーが提供している最も一般的なサービスは次のとおりです。

• Web アクセラレーション: このテクノロジ グループは、大規模な静的コンテンツのキャッシュ、動的キャッシュ制御メカニズム、TCP アクセラレーションとデータ圧縮などのテクノロジを含み、動的/静的 Web サイト コンテンツの配信をより効率的にします。
• 負荷分散: CDN サーバーはエッジに配置されているため、受信トラフィックとソース サーバーの状態をより深く明確に把握できます。これにより、CDN はアプリケーション層の負荷分散を採用できるようになり、各オリジン サーバーの実際の負荷を正確に測定することでトラフィック分散効率が向上します。
• セキュリティ: CDN は、オリジン サーバーの ID を隠すことでオリジン サーバーを抽象化し、IP アドレスを直接標的とする攻撃からオリジン サーバーを保護し、トラフィックの管理を容易にします。多くの CDN プロバイダーは、DDOS 保護、Web アプリケーション攻撃保護、スパム/ボット攻撃保護のためのセキュリティ ソリューションを提供しています。
• コンテンツ ストレージ: 多くの CDN プロバイダーは、顧客がエッジ サーバーにコンテンツを保存することを許可しています。コンテンツが大きなメディア ファイル、データベース ファイル、スクリプトのいずれであっても、必要に応じてエッジ サーバーにインテリジェントに配信できます。

CDN 市場はどのように変化していますか?

1. モノのインターネットの台頭

モノのインターネットの台頭により、インターネットの状況は変化しました。インターネットに接続するエンティティが増えるにつれて、帯域幅の需要、データ量、デバイスに近いコンピューティングの必要性などが、対処すべき最大の課題の 1 つになります。

2020 年までに、インターネットに接続される IoT デバイスの数は 2,041,540 万台に達すると推定されています。インターネットに接続するデバイスが増えるにつれて、データはこれまで以上に動的になります。帯域幅が限られているため、大量の動的コンテンツを配信するというタスクに直面した場合、ネットワーク アクセラレーションを使用してミドル マイルを解決することは、過去の解決策になります。モノのインターネットでは、これらの課題に対処するために、真のエッジ コンピューティング/フォグ コンピューティングが必要です。

IoTは要求が厳しいです。最新のデバイスの計算能力が向上したとしても、ビジネス ロジックが実行されるデバイスの管理は難しいことがよくあります。

ほとんどの IoT デバイスでは、デバイス側で収集されたデータ/情報の高速コンピューティングが必要ですが、ビジネス ロジックは独立しており、より多くのコンピューティング能力が必要になるため、ロジックをデバイス側ではなくエッジに配置することが推奨されることがよくあります。 IoT デバイスがエッジに特定の計算の実行を要求し、その結果を使用して処理を高速化できるように、高可用性のフィードバック ループが必要です。

エッジでのコンピューティング ロジックにより、ミドル マイルが大幅に短縮され、ほぼリアルタイムの応答が可能になり、パフォーマンスが向上します。

同時に、BtoBモデルを構築すれば、産業データやIoT家電データはデータ分析ファームにとって非常に価値の高いものとなり、ビジネス戦略の実現に活用することができます。 IoT デバイスから収集される膨大な量のデータがデータ クラスターを圧倒する可能性がありますが、データ集約ロジックをエッジに配置することで、データをクラウドに送信する前に、データをよりコンパクトで合理的なものにすることができます。

Hadoop ベースのバッチ処理サービスをエッジに配置してトリガーすると、データを集約して圧縮してからクラウドに送信することができます。これにより、データ収集のオーバーヘッドが大幅に削減され、オリジン サーバーと IoT デバイスの両方のパフォーマンスが向上します。

2. より動的なコンテンツと所有権の分配

動的コンテンツが劇的に増加し、キャッシュ可能なコンテンツの量が大幅に減少します。インターネット ユーザー数が増加するにつれて、データの種類が大幅に増加し、静的 Web サイトが消費者エコシステム全体に占める割合はごくわずかになります。コンテンツはインターネット上でさらに分散されるようになり、真のオリジン サーバーの概念は無効になります。より多くのクライアント コードによって、どのソースからどのコンテンツを取得するかが決定されます。

同時に、Web サーバーは、懸念事項を分散することで、よりビジネス ロジック中心になってきています。たとえば、Oath 認証モードでは、ユーザーを完全にクライアント側で認証し、元のサーバーとクライアント間の接続を保護します。これにより、オリジン サーバーは完全に独立して安全になり、認証は別の Oauth サーバーによって完了します。

サーバーレス パターンがより広く知られ、より重要になるにつれて、ロジックはより分散化されるようになります。エッジ コンピューティングは、特定のロジックの一部をホストする上で重要な役割を果たします。ソース サーバーの負荷を軽減しながら顧客に信頼性の高いエクスペリエンスを提供するには、これらのロジックを顧客ソースの近くで実行する必要があります。たとえば、顧客がアップロードした大きな画像や動画は、クラウドに送信する前にエッジで低解像度にサイズ変更できます。

3. エッジ コンピューティング/フォグ コンピューティングは CDN プロバイダーにとってどのような意味を持つのでしょうか?

エッジコンピューティングにはさまざまな提案があります。実際、「エッジ」という用語はこれまで以上に抽象的です。しかし、全体的な目標は同じです。つまり、コンピューティングをデバイスに近づけ、中間マイルを回避することでパフォーマンスを大幅に向上させることです。

CDN は、コンテンツをキャッシュするサーバーをクライアントのソースの近くに配置すること、つまりエッジの定義を提供します。 IoT デバイスをデータ ソースと見なす場合も、同じ基盤を使用できます。ビジネス モデルは CDN ロジックとは大きく異なりますが、CDN プロバイダーは、オリジン サーバーではなく IoT デバイスの近くでビジネス ロジックを実行するプラットフォームを開発する可能性があります。 CDN には、エッジツーエッジの接続性、コンテンツ ホスティング、ストレージといった従来の概念がいくつか備わっており、CDN プロバイダーはフォグ コンピューティング モデルを構築するための基盤となります。これにより、CDN プロバイダーは、IoT エコシステムや次世代 Web アプリケーションの顧客に新たな扉を開くことができます。

4. エッジコンピューティングはエッジでオリジンサーバーを実行することを意味するものではない

CDN プロバイダーが、大量の計算能力とインフラストラクチャを必要とする、エッジで負荷の高いタスクを処理するアプリケーション サーバーを実行することは絶対に不可能です。同時に、常時稼働の完全機能アプリケーション サーバー (CDN はそのために設計されていません) をホストすると、複雑な状況になることがよくあります。ただし、CDN プロバイダーは、エッジに少量の軽量ビジネス ロジックを配置できる可能性があり、これによりクライアントの信頼性が大幅に向上したり、IoT デバイスのパフォーマンスが向上したりします。

CDN の進化

全体的なコンピューティング能力と潜在的な商用市場の制限を考慮すると、CDN プロバイダーは、特定の機能についてはサーバーレス プラットフォーム、つまり、エンド ユーザー/デバイスのエクスペリエンスを向上させるために簡単に展開できる、動的に管理され、イベント駆動型の軽量ビジネス ロジックをホストする Function as a Service (FaaS) モデルに目を向ける必要があります。

1. サーバーレスを使用する理由

サーバーレス コンピューティングは、クラウド サービス プロバイダーがマシン リソースの割り当てを動的に管理するクラウド コンピューティング実行モデルです。料金は、事前に一定量の容量を購入するのではなく、アプリケーションによって消費されるリソースの実際の量に基づいて決定されます。これはユーティリティ コンピューティングの一種です。

2. 迅速な導入と迅速な更新

サーバーレス関数はステートレスです。適切な分離とカプセル化により、異なるバージョンのロールイン/ロールアウトが容易になり、簡単に展開できます。 Docker ベースのエコシステムにより、変更の迅速な展開とロールアウトが可能になります。

3. スケーラビリティが核となる

関数は完全に機能する Web アプリケーションではなく、カプセル化されたビジネス ロジックの小さなグループです。これにより、アプリケーション全体を拡張するのではなく、特定の機能のみを一括して拡張できるようになります。

4. イベント駆動型

Serverless プラットフォームが本当に異なるのは、Serverless プラットフォームでホストされる関数が常に実行されているわけではなく、イベントに基づいて開始およびスケーリングされる点です。これにより、一定量の容量を事前に購入する従来の Web サーバー ホスティングとの価格モデルが完全に異なります。料金はリクエスト数とリソース消費量に基づいて決まります。要求は行われず、機能は存在しません。