CDN とは何か、なぜライブストリーミングに不可欠なのか? [ Wowza Blog 翻訳 ]

CDN とは何か、なぜライブストリーミングに不可欠なのか?

動画ストリーミングの急成長に伴い、コンテンツ・デリバリー・ネットワーク(CDN)市場が急激に拡大しています。2017年にはすでにインターネットのトラフィック全体の 56%がCDNを経由していましたが、2022年にはこれが72%にまで達すると予想されています。

低遅延のビデオストリームを世界中に配信するためには、1 台のサーバーだけでは不十分です。世界中に広がる CDN が必要です。そのため、約 3 分の 1 の CDN が Wowza Streaming Engine™ をエコシステムに組み込んでいます

なぜライブストリーミングに CDN が不可欠なのか、どのワークフローに CDN が必要なのか?それでは詳しくみていきましょう。

CDN とは何か?

CDN(Content Delivery Network)とは、その名のとおり、メディアファイルを伝送するために地理的に分散配備されたサーバーシステムのことです。CDN を利用することで、1 台のサーバーでストリームを配信した場合に生じるトラフィックのボトルネックを解消することができます。

Amazon があんなに早く荷物を発送できるのはなぜだろうと考えたことはありませんか?CDN も同じような仕組みなのです。Amazon の本社をオリジンサーバー、各地域の配送センターをエッジサーバーと考えてください。

あなたが Amazon に商品を注文すると、あなたの場所に最も近い配送センターからの配送を試みます。その配送センターの倉庫に商品があれば直送し、なければ他の配送センターに依頼します。

同様に、あなたが CDN からビデオをストリーミングしようとすると、あなたの場所に最も近いエッジサーバーが配信を試みます。このサーバーは、メディアファイルをキャッシュしているか、キャッシュしている別のサーバーにリクエストを送ります。

Amazon は、商品を中央のハブから直接出荷するのではなく、各地域の配送センターから商品を分配することで、配送を効率化しています。CDN では、ストリームを毎回オリジンサーバーから直接送信するのではなく、各地域のサーバー(エッジサーバー)から送信することで配信を効率化しています。

したがって、CDN は、世界中に戦略的に配置されたサーバーで構成される大規模なネットワークを使用して、コンテンツを迅速に配信します。いったんコンテンツが投稿されると、それが世界中に拡散していきます。ユーザーがライブストリームを見ようとすると、CDN はユーザーに最も近いサーバーを選択して配信します。メディアファイルは、各地域のサーバーにキャッシュされると、同じ地域にいる別のユーザーが視聴できる状態になります。

エッジコンピューティング

先日、データ量の増加と接続性の向上、そして高度な技術がぶつかりあって、ストリーミングが日常生活の一部になっていることにフォーカスした、2021 年のストリーミングのトレンドについての記事を書きました。エンドユーザーは、高品質なコンテンツが超高速で配信されることを期待しており、CDN はこうした要求に応えるために重要な役割を果たしています。

Network World の寄稿者である Matt Conran 氏は次のように述べています:

「遅延は常に問題になります。例えば、バーチャルリアリティ(VR)では、7 ミリ秒を超えると乗り物酔いの原因になります。リアルタイムでの意思決定が必要な場合、データをクラウドに送ることはできません。しかし、エッジ・コンピューティングとマルチ CDN デザインを利用することができます」

エッジコンピューティングは、計算機やデータストレージをユーザーの近くに設置します。処理や意思決定を分散させることで、応答速度の向上や帯域幅の節約につながります。

「より分散した設計に移行することで、多くの CDN はユーザーの情報へのアクセスを大幅に高速化させたり、企業のデータアクセスコストを削減させるためのインフラを最適化させています。この進化は、5G にとっても不可欠なもので、今後数年間は車の自動運転などのアプリケーションを動かすために役立つでしょう」

ライブ配信での CDN のメリットは?

世界中のサーバーを接続することで、CDN は特別な高速道路を形成し、ビデオストリームの配信元からエンドユーザーまでの到達時間を短縮します。また、サーバーのネットワーク間で生じる作業負荷を共有することで、視聴者が増えた場合のスケーラビリティも向上します。

CDN を利用したストリーミング配信には、以下のようなメリットがあります。

  • スケーラビリティ:
    CDN を利用する最大のセールスポイントです。CDN は、世界中の多くの視聴者にコンテンツを届けるための、最も速く、最も信頼できる方法です。CDN は、バイラル視聴者の急増や、予想を超えたライブの視聴者に対応することができます。
  • 品質:
    CDN を利用したストリーミングは、最高のユーザー体験を実現します。CDN は、特別な高速道路を使って世界中の膨大な視聴者にストリームを送信することで、バッファリングや遅延を最小限に抑えます。お客様の ISP やローカルネットワークでは、ネットワーク経路上の起点と終点のところで配信が遅くなる可能性がありますが、CDN はその間のすべてのトラフィックをバイパスします。
  • 信頼性:
    最後に、CDN は冗長性によってさらなる安全性を提供します。CDN を利用したストリーミング配信は、分散型サービス拒否(DDoS)攻撃を防ぐのに役立ちます。DDoS 攻撃とは、サイトやリソースを侵害しようとする複数の同時攻撃によって引き起こされるものです。これは、複数のアクセスポイントを持つ冗長化された CDN がフェイルオーバーを可能にするからです。それに比べて、1 台のサーバーでストリーミングを行う場合は、バックアップの選択肢がありません。

CDN が適さない場面とは?

CDN には多くのメリットがありますが、すべてのユースケースに適しているわけではありません。以下のようなシナリオでは、CDN は最適ではありません。

  • 小規模なストリーミング:
    視聴者数が少ない場合や、地理的な規模が限られている場合、またはその両方の場合には、おそらく CDN は必要ありません。一般的には、広く分散していない限り、1 台のサーバーからすべてのユーザーにストリーミングすることは可能です。ストリーミングのワークフローに盛り込む要素が多ければ多いほど、失敗する可能性が高くなります。だからこそ、必要がない限り CDN を導入する必要はないのです。
  • 予算の制限:
    イグレス(下り)のコストと CDN のコストを比較することをお勧めします。CDN のコストは運用プランに基づいて変わります。CDN には有料のものと無料のものがあります。

CDN サービスの有料と無料の違い

Wowza テクノロジーやその他の有料サービスを利用すれば、信頼性と品質はほぼ保証されます。一方、無料の CDN はコストの負担がなくなりはしますが、サポートは限られており、ストリーミング中に何か問題が発生した場合、救済措置がないこともあります。有料のものは払った分の価値はあります。

これらの無料サービスを使って、膨大な数の視聴者にアクセスできるかもしれませんが、技術的な問題が発生した場合、視聴者はあなたの責任だと考えるでしょう。大規模なライブイベントや重要なビジネスミーティングなど、リスクが高い場合には、有料の CDN を利用するのが最善の方法です。

CDNの種類

ストリーミングを提供するほとんどのウェブサイトは、CDN を使用しています。例えば、Google、Facebook、Amazon などは独自の CDN を持っており、それぞれが提供するサービスの種類に特化しています。

Wowza CDN は、Akamai や Fastly などの大手プロバイダーを活用したマルチ CDN の柔軟性を提供しています。私たちのネットワークは、ライブビデオデータを高い信頼性と可用性を持ってユーザーに届けるために設計されています。

そして、さらに良いニュースがあります。Wowza Streaming Cloud サービスは Wowza CDN を自動的に活用できるようになっており、ライブストリームを需要に合わせて拡張できます。さらに、Wowza Streaming Engine サブスクリプションのアドオンストリームターゲットとしても、Wowza CDN は利用可能です。また、Facebook Live、YouTube Live、Fastly、Limelight Networks、TATA Communications へのアクセスも提供しています。

ストリームターゲット機能によって、コンテンツ配信者はライブストリームの配信先(サードパーティの CDN など)を 1 つまたは 2 つ以上選択できます。このように、One-in-Many-out(ひとつの入力に複数の出力)方式を採用することで、容易に拡張性を確保することができます。

ストリームターゲットとして利用可能な配信先は以下の通りです:

  • CDN
  • Wowza Streaming Cloud
  • YouTube Live や Facebook Live などのソーシャルメディアサイト
  • 拠点間接続におけるもう一つの宛先(これには Wowza Streaming Engine または他のサーバーソフトウェアを実行しているインスタンスが含まれる可能性があります)

10 年以上 35,000 以上の組織のために、ストリーミングを強化してきた経験を持つ Wowza のフルサービスプラットフォームは、ライブストリーミング技術のスタンダードです。Wowza は、業界をリードする多くの CDN と提携することで、市場で最も信頼性が高く、拡張性のあるビデオソリューションをお客様に提供しています。