現代の Web アプリケーションは、動的コンテンツ、API、認証済みセッション、リアルタイムのインタラクションに依存しています。CDN キャッシュによってキャッシュ可能なコンテンツの配信を高速化できる一方で、多くのアプリケーションリクエストは依然としてオリジンサーバーまで到達する必要があります。
Web アプリケーションアクセラレーションは、ユーザー、アプリケーションインフラストラクチャ、そして一部のアーキテクチャでは分散型エッジネットワークの間で、リクエストとレスポンスがどのように転送されるかを最適化することで、アプリケーションのパフォーマンスを向上させます。利用される技術には、キャッシュ、インテリジェントルーティング、接続最適化、プロトコル最適化、ロードバランシング、そのほかレイテンシの低減と応答性の向上を目的としたさまざまな手法があります。
Web アプリケーションアクセラレーションは、完全に標準化された製品カテゴリーではないため、テクノロジーによってアプリケーションスタック内の異なるレイヤーでパフォーマンス課題に対応する場合があります。本ガイドでは、この幅広い概念を解説するとともに、ユーザー、分散型エッジインフラストラクチャ、アプリケーションオリジン間のトラフィックを最適化する、エッジおよびネットワークアクセラレーションについて詳しく説明します。
Web アプリケーションアクセラレーションとは？
Web アプリケーションアクセラレーションとは、Web アプリケーションの速度と信頼性を向上させるために使用される一連のテクノロジーです。
具体的なアプローチは、アプリケーションのどこでレイテンシが発生しているかによって異なります。
キャッシュ可能なコンテンツの場合、レスポンスをユーザーに近い場所へ保存することで、それ以降のリクエストがアプリケーションのオリジンまで到達する必要をなくせます。
キャッシュから直接配信できない動的リクエストやパーソナライズされたリクエストについては、ユーザーとアプリケーションインフラストラクチャ間の通信を最適化することで高速化できます。利用される技術には、インテリジェントルーティング、持続的な接続または接続の再利用、トランスポート最適化、プロトコル最適化などがあります。
そのため、Web アプリケーションアクセラレーションの目的は、単にファイル配信を高速化することにとどまりません。ログイン、検索、トランザクション、ダッシュボード、API 呼び出しなどの操作も高速化できます。
Web アプリケーションアクセラレーションの仕組み
Web アプリケーションアクセラレーションは、テクノロジースタックのさまざまなレイヤーで実装できます。エッジおよびネットワークレイヤーで一般的に使用される技術には、キャッシュ、ルート最適化、接続の再利用、プロトコル最適化などがあります。
エッジキャッシュ
エッジロケーションにキャッシュ可能なコンテンツを保存し、ユーザーに近い場所から配信できます。これにより、オリジンへのリクエストが減少し、オリジン側の負荷を軽減しながらレイテンシを低減できます。
動的コンテンツアクセラレーション
動的コンテンツやパーソナライズされたコンテンツは、レスポンスが個々のユーザー、アプリケーションの状態、リアルタイムデータなどに依存するため、常にキャッシュできるとは限りません。
こうしたリクエストをすべてエッジから配信する代わりに、アクセラレーションプラットフォームによってエッジとアプリケーションオリジン間の通信を最適化できます。持続的な接続、接続の再利用、トランスポート最適化により、不要なラウンドトリップや接続確立時のオーバーヘッドを削減できます。
動的コンテンツアクセラレーションは、ユーザーとアプリケーションインフラストラクチャの距離が離れており、ネットワークのラウンドトリップがレスポンスタイムに大きく影響する場合に特に有効です。
インテリジェントルーティングとネットワーク最適化
インターネットトラフィックが、常に最速または最も信頼性の高い経路を通るとは限りません。ネットワークの輻輳、パケットロス、ピアリング、そのほかのネットワーク状況がアプリケーションのパフォーマンスに影響する場合があります。
インテリジェントルーティングでは、ネットワーク状況に基づいて、ユーザー、エッジロケーション、オリジン間で、より効率的な経路を選択できます。複数の地域にユーザーを抱えるアプリケーションで特に有効です。
接続とプロトコルの最適化
ネットワーク接続を繰り返し確立、管理する際に発生するオーバーヘッドも、アプリケーションのパフォーマンス低下につながる可能性があります。
持続的な接続、接続の再利用、コネクションプーリング、トランスポートまたはプロトコル最適化などの技術により、不要な接続確立時のオーバーヘッドやネットワークのラウンドトリップを削減できます。
API アクセラレーション
現代のアプリケーションは API に大きく依存しており、1 回のユーザー操作から複数の API リクエストが発生する場合もあります。
ルーティング最適化、選択的キャッシュ、接続の再利用、エッジ処理によって API のレイテンシを低減できます。特に、地理的に分散した複数の市場にユーザーを抱えるアプリケーションで効果的です。
Web アプリケーションアクセラレーションと CDN の違い
CDN と Web アプリケーションアクセラレーションには重複する部分がありますが、必ずしも同じものではありません。
| 従来型 CDN | Web アプリケーションアクセラレーション | |
|---|---|---|
| 主な目的 | キャッシュ済みコンテンツを高速配信 | アプリケーション操作のパフォーマンスを向上 |
| 静的コンテンツ | 主要なユースケース | 対応 |
| 動的コンテンツ | プラットフォームによって異なる | 主要な最適化対象 |
| API | 最新のプラットフォームでは対応 | 一般的な最適化対象 |
| オリジン向けトラフィック | プラットフォームによって異なる | 重要な最適化対象 |
| ルート最適化 | プラットフォームによって異なる | 一般的な機能 |
| 適した用途 | コンテンツ量の多い Web サイト | 動的でインタラクティブなアプリケーション |
最新の CDN プラットフォームでは、動的コンテンツ配信、インテリジェントルーティング、エッジコンピューティング、アプリケーションサービスなどの機能が追加されており、両者の境界は以前ほど明確ではなくなっています。
既存の CDN が動的トラフィックやオリジン向けトラフィックをすでに効果的に最適化している場合、別途アクセラレーション製品を導入する必要がないこともあります。
一方、静的コンテンツのパフォーマンスには問題がないものの、ログイン、検索、トランザクション、ダッシュボード、API などが依然として遅く、特に遠隔地域のユーザーでその傾向が見られる場合は、追加のアプリケーションアクセラレーションを検討する価値があります。
Web アプリケーションアクセラレーションが必要になるケース
Web アプリケーションアクセラレーションは、基本的な静的コンテンツ配信以外の部分でレイテンシが発生している場合に特に有効です。
代表的なケースは以下のとおりです。
- ユーザーがアプリケーションオリジンから地理的に離れている場合
- 動的リクエストやパーソナライズされたリクエストが遅い場合
- API トラフィックがレイテンシの影響を受けやすい場合
- 地域によってアプリケーションパフォーマンスにばらつきがある場合
- ログイン、検索、チェックアウト、ダッシュボードなど、オリジンへのアクセスを頻繁に伴う操作がある場合
- インターネットルートやネットワーク状況の変化によってアプリケーションが影響を受ける場合
アクセラレーションによって、キャッシュや分散配信を活用し、オリジンの負荷を軽減することもできます。
ただし、すべてのパフォーマンス問題を解決できるわけではありません。主なボトルネックが非効率なアプリケーションコード、遅いデータベースクエリ、ブラウザ側のレンダリングにある場合は、それぞれのレイヤーで対処する必要があります。
Web アプリケーションアクセラレーションのツールとテクノロジーの種類
アプリケーションパフォーマンスはさまざまなレイヤーの影響を受けるため、複数の種類のテクノロジーが Web アプリケーションアクセラレーションに利用できます。
適切なアプローチを選ぶには、まずパフォーマンスのボトルネックがどこにあるかを特定する必要があります。
| 種類 | 主な役割 | 代表的な例 |
|---|---|---|
| エッジおよびネットワークのアプリケーションアクセラレーション | エッジ配信、最適化されたルーティング、キャッシュ、接続またはプロトコルの最適化により、静的、動的、API、オリジン向けトラフィックのパフォーマンスを向上 | • CDNetworks ダイナミックウェブアクセラレーション • Akamai Ion • Cloudflare Argo Smart Routing • Fastly CDN |
| Application Delivery Controller（ADC）とロードバランサー | アプリケーショントラフィックを分散し、レイヤー 4 またはレイヤー 7 の接続を管理 | • F5 BIG-IP • NGINX Plus |
| キャッシュおよびリバースプロキシ技術 | アプリケーションインフラストラクチャへの繰り返しリクエストやバックエンド処理を削減 | • Varnish • NGINX キャッシュ • Redis |
これらのテクノロジーはいずれもアプリケーションパフォーマンスの向上に役立ちますが、作用するレイヤーが異なるため、直接置き換えられるものではありません。監視ツールやテストツールもパフォーマンスのボトルネック特定に役立ちますが、アプリケーショントラフィックを直接高速化するものではありません。
CDNetworks による Web アプリケーションアクセラレーション
CDNetworks は、エッジおよびネットワークレイヤーで Web アプリケーションアクセラレーションを提供しています。 このレイヤーでは、地理的距離、インターネットのルーティング状況、接続オーバーヘッド、頻繁なオリジン向けトラフィックなどがアプリケーションパフォーマンスに影響する可能性があります。
CDNetworks ダイナミックウェブアクセラレーション
CDNetworks ダイナミックウェブアクセラレーション は、Web ベースのアプリケーション、および静的、動的 Web トラフィックの高速化を目的として設計されています。分散型エッジ配信と、スマートルーティング、接続最適化、プロトコル最適化を組み合わせることで、ユーザーとアプリケーションオリジン間の通信を改善します。これには、キャッシュから直接配信できない動的リクエストやパーソナライズされたリクエストも含まれます。
TCP および UDP アプリケーションを高速化する CDNetworks E-Optimize
ただし、Web アプリケーションアクセラレーションは、より広範なアプリケーションアクセラレーションの一部にすぎません。一部のアプリケーションでは、一般的な HTTP ベースの Web 配信ではなく、キャッシュできない TCP または UDP トラフィックを使用します。こうしたワークロードに対して、CDNetworks E-Optimize は、スマートルーティングやトランスポートレイヤー最適化などの技術を使用して TCP および UDP トラフィックをサポートします。
これらの機能を組み合わせることで、CDNetworks は Web ベースのトラフィックから、より広範なアプリケーショントラフィックまで、エッジおよびネットワークレイヤーでアプリケーションパフォーマンスを最適化できます。特に、地理的距離、インターネット環境の変動、パケットロス、アプリケーションオリジンとの繰り返し通信がレイテンシに大きく影響する場合に有効です。
よくある質問
Web アプリケーションアクセラレーターとは何ですか？
Web アプリケーションアクセラレーターは、キャッシュ、最適化されたルーティング、接続最適化、プロトコル最適化、ロードバランシング、エッジ配信などの技術を使用してレイテンシを低減し、Web アプリケーションのパフォーマンスを向上させます。
利用するテクノロジーによっては、静的コンテンツに加え、動的コンテンツ、パーソナライズされたコンテンツ、API、オリジン向けトラフィックも高速化できます。
Web アプリケーションアクセラレーションに最適なツールは何ですか？
最適なツールは、アプリケーションのどこでレイテンシが発生しているかによって異なります。
CDNetworks Dynamic Web Acceleration などのエッジおよびネットワークアクセラレーションプラットフォームは、分散ネットワーク全体でのアプリケーション配信に重点を置いています。F5 BIG-IP や NGINX Plus などの ADC は、トラフィック分散と接続管理に対応します。一方、Varnish や Redis などのテクノロジーは、別のレイヤーでキャッシュを活用してパフォーマンスを向上させます。
これらのアプローチは相互に補完できるものであり、直接置き換えられるものとして扱うべきではありません。
Web アプリケーションアクセラレーションと CDN は同じものですか？
必ずしも同じではありません。従来の CDN キャッシュは、主にエッジロケーションからキャッシュ可能なコンテンツを配信することに重点を置いています。一方、Web アプリケーションアクセラレーションでは、動的コンテンツ、パーソナライズされたコンテンツ、API、オリジン向けトラフィックも対象となります。
現在の CDN プラットフォームには、これら両方の機能を組み合わせたものが増えているため、その違いは各プラットフォームによって異なります。
すでに CDN を利用している場合でも、Web アプリケーションアクセラレーションは必要ですか？
既存の CDN が備えている機能と、アプリケーションのどこでレイテンシが発生しているかによって異なります。
静的アセットは高速に読み込める一方で、API 呼び出し、ログイン、検索、チェックアウトフロー、ダッシュボード、そのほかの動的な操作が依然として遅い場合、特にアプリケーションオリジンから離れた場所にいるユーザーに対しては、追加のアプリケーションアクセラレーションが有効な可能性があります。