CDNキャッシュとは何ですか？コンテンツ配信ネットワークの仕組みとCloudflareでのクリア方法を詳しく解説

ウェブサイトが重くて困った経験はありませんか？　ページが完全に読み込まれるまで数秒待たされた後、CDNキャッシュがなぜ重要かが見えてきます。CDNキャッシュは、世界中に配置されたサーバーにコンテンツの複製を一時保存し、ユーザーに最も近い場所から配信する仕組みです。本記事では、CDNキャッシュの基本からCloudflareでの具体的なクリア方法まで、順を追って解説します。

CDNの主な機能: コンテンツをエンドユーザーに近いサーバーにキャッシュ · 主な利点: 読み込み時間の短縮とコスト削減 · 代表プロバイダ: Cloudflare、AWS、Fastly

以下に、CDNとCDNキャッシュに関する主要項目を表形式でまとめます。

CDNとは何ですか？

CDN（コンテンツデリバリネットワーク）は、世界中に分散されたキャッシュサーバーのネットワークを通じて、ウェブサイトの内容をユーザーに配信する仕組みです。Digital Identityによれば、CDNはDNS、オリジンサーバー、キャッシュサーバーの3要素で構成されています。

コンテンツ配信ネットワークの定義

CDNは「コンテンツ・デリバリー・ネットワーク」の略称で、Jstream VOICEによると、主に「オリジンサーバー」「キャッシュサーバー」「ロードバランサ」で構成されます。キャッシュサーバーは複数台用意されており、分散してデータの送信を行うために大量のリクエストを受け付けることができます。

CDNの基本的な仕組み

Fastlyの解説によると、ユーザーがコンテンツをリクエストするたびに、CDNはオリジンサーバーが応答するのを待つのではなく、最も近い場所にあるエッジサーバーからコンテンツを配信します。KAGOYAの資料では、CDNでは「キャッシュサーバー」と呼ばれる代理サーバーが、オリジンサーバーに代わってコンテンツを配信することで、負荷を大幅に軽減できると説明されています。

この構造により、CDNは単なるキャッシュ機構ではなく、DNS解決からキャッシュ配信まで一連のプロセスでユーザー体験を最適化するプラットフォームとして機能します。

このログ蓄積の特性は、アクセス解析においてCDNを経由したユーザーの実際のリクエストパターンを正確に把握するには、追加の設定や分析手法が必要であることを示唆しています。

CDNキャッシュとは何ですか？

CDNキャッシュは、ウェブサイトの一時的なコピーが世界各地のエッジサーバーに保存される仕組みです。LandingHubによれば、CDNキャッシュはユーザーに最も近いエッジサーバーにコンテンツを保存し、通信距離を短縮して表示速度を向上させる仕組みです。

キャッシュの役割

Fastlyは「CDNはキャッシュ処理を実行し、キャッシュはCDNの中核機能である」と明言しています。Cloudflare Learningの解説では、ブラウザとコンテンツ配信ネットワークは、設定された期間、静的コンテンツをキャッシュし、コンテンツが引き続き要求される限りユーザーに提供できるとしています。

CDNがキャッシュするコンテンツ

Fastlyによると、CDNはHTMLページやJavaScriptファイル、CSSファイル、画像、動画など、Webサイトの重要なファイルをエッジサーバーにキャッシュして保存し、読み込み時間を短縮します。LandingHubも、CDNキャッシュは画像・CSS・JavaScript・HTMLなどのコンテンツをエッジサーバーに一時保存すると述べています。

遠くにあるオリジンサーバーではなくCDNキャッシュでスクリプトを実行することにより、動的コンテンツをキャッシュから生成して配信することもできます（Cloudflare Learning）。

この動的コンテンツキャッシュの能力は、CDNが単なる静的ファイルの配信だけでなく、パーソナライズされた内容やリアルタイム更新的にも有効に活用できることを示しています。

キャッシングとは何ですか？

キャッシングは、頻繁にアクセスされるデータを高速ストレージに保存し、レイテンシ低減とサーバー負荷軽減を実現する仕組みです。CloudPlexによれば、CDNのキャッシュとは、一度閲覧したWebページの情報をブラウザに一時的に保存する仕組みでもあります。

ウェブサイトのキャッシュ方法

Cloudflare Learningの定義によると、通常のWebキャッシュプロセスでは、キャッシュはコンテンツが提供されるときに静的ファイルのコピー（画像など）を保存します。Streamの解説では、CDNは配信するファイルのキャッシュを取得するために、オリジンサーバーに対してリクエストをして、オリジンサーバーからファイルの応答を受けます。

キャッシュの利点

KAGOYAは「CDNではキャッシュサーバーの稼働によってオリジンサーバーや関連ネットワークの負荷を大幅に軽減できる」と指摘しています。LandingHubの説明では、初回アクセス時はキャッシュが存在しないため、CDNがオリジンサーバーへデータを取得し、その内容をエッジサーバーに保存する「キャッシュMISS」の状態になります。

キャッシュMISSが発生した後も、CDNは次回以降のリクエストを高速に処理できるようデータをエッジに保存するため、初回の遅延は一時的なコストに過ぎません。

この一元管理の利点は、キャッシュポリシーを一元的に変更就能で、网站全体の更新を即座に反映できる点にあります。

以下に、ブラウザキャッシュとCDNキャッシュの主な違いを表形式で比較します。

この比較から明らかなように、CDNキャッシュはグローバルなスケーラビリティを提供し、個人のブラウザ設定に左右されない一貫したコンテンツ配信を実現します。

CDNのキャッシュをクリアする方法は？

ウェブサイトを更新した際に古いキャッシュが残っていると、最新の内容が表示されないことがあります。そんなときに必要になるのがキャッシュのクリア（パージ）です。

Cloudflareでのパージ手順

Cloudflareのエッジサーバーキャッシュを削除する方法は、管理画面から削除とAPIから削除の2つがあります（SERVERSUS）。 CDNキャッシュの仕組みについて、こちらのクレアチンを摂取するタイミングで詳しく解説しています。

1. Cloudflareの管理画面にログインします
2. 「Caching」メニューから「構成」タブをクリックします
3. 「キャッシュをパージ」セクションで任意のボタンを押します
4. 「Purge Cache」（個別ファイルのパージ）または「Purge Everything」（全キャッシュのパージ）をを選びます
5. パージ後、変更を有効にするには最大30秒かかります（レビルの一期一会）

Cloudflareの「カスタムパージ」ではディレクトリ単位でキャッシュを削除でき、「すべてパージ」を実行すると、すべてのCloudflareのCDNエッジサーバーのキャッシュからすべてのリソースがすぐに削除されます（Cloudflare Do More）。

ディレクトリ単位でのパージは、特定のセクションだけを更新したい場合に便利で、全パージよりもサーバー負荷を一時的に低く抑えられます。

Cloudflare APIを使用したパージ

Cloudflare APIを使用してキャッシュを削除する際、ワイルドカードを使うと、ディレクトリ以下の全キャッシュを削除できます（Cloudflare Do More）。

Development Modeの活用

Cloudflareの「Development Mode」をONにすることでキャッシュが残らなくなり、网站の更新時に便利です。ただし、このモードは3時間経過すると自動的にOFFになります（increment Log）。

キャッシュクリアの影響

キャッシュを消去すると、网站のパフォーマンスが一時的に低下し、オリジンの負荷が増加する可能性があります（レビルの一期一会）。これは、すべてのキャッシュがクリアされた後、初回アクセス時にキャッシュMISSが発生し、オリジンサーバーにリクエストが集中するためです。

パージ後のパフォーマンス低下を避けるには、トラフィックの少ない時間帯にパージを実行するか、段階的にパージを適用する方法が推奨されます。

CDNはキャッシュ処理を実行し、キャッシュはCDNの中核機能です。ウェブサイトのパフォーマンスを最適化するには、キャッシュ戦略を適切に設計することが重要です。

— Fastly（CDN専門プロバイダー）

Cloudflareは、CDN（コンテンツ・デリバリー・ネットワーク）やWAF（Webアプリケーションファイアウォール）、DDoS対策などを提供するクラウドサービスとして、ウェブサイト運用者に広く利用されています。

— Cloudflare Do More（Cloudflare日本語コミュニティ）

よくある質問