初級ではCDNを「近くの倉庫」と捉えました。中級では、鮮度管理(TTL)とキャッシュ制御を見ます。
中級の解説は準備中のため、中級の内容を表示しています。
概要 — まず全体をつかむ
詳細 — 1段階ずつ追う
これは何をする係?
CDNは、地理的に分散したエッジ拠点(PoP) のキャッシュ網です。要点は「何をキーに、いつまで、どう更新するか」。
- キャッシュキー — URLなどを鍵に、コピーを出し入れする
- TTL(有効期限) — その期間はエッジのコピーを新鮮とみなす
- オリジン — 大元。miss時やTTL切れ時に取りに行く先
アニメーション『CDNのエッジ配信』を開く
登場人物メモ:
- ※1 cache hit/miss — エッジにある(hit)/無くてオリジンへ(miss)
- ※2 パージ — エッジのコピーを強制的に無効化する操作
仕事の流れ
- リクエストのキャッシュキーで、エッジにコピーがあるか確認
- hit かつ TTL 内 ならそのまま返す
- miss/TTL切れ ならオリジンへ。条件付きリクエストで「変わってなければそのまま」を確認することも
- 取得したものをTTL付きでエッジに保存し、次に備える
アニメーション『エッジ配信の地理(近い=速い)』を開く
鮮度をどう保つか
- Cache-Control ヘッダ — キャッシュ可否や期間をオリジンが指示する(max-age など)。private は共有キャッシュ禁止(個人向け応答に付ける)、public は共有可、s-maxage は共有キャッシュ用のTTLを別に指定する
- ETag/If-None-Match — TTL切れ時、内容の識別子(ETag)を If-None-Match で送って問い合わせ、変わっていなければ 304(Not Modified)で本体を取り直さず、エッジのコピーを使い続ける
- バージョニング — 内容が変わったらファイル名(URL)を変える。古い版と衝突しない定石
- パージ/即時無効化 — 緊急時にエッジのコピーを消す
- 静的と動的 — 変わらないものは長めのTTL、動的なものは短いか非キャッシュ。近年はエッジで軽い処理をする方式もある
⚠️ うまくいかないとき
- stale(古いまま) — TTLが長すぎ/パージ漏れで、更新が届かない
- hit率が低い — キャッシュキーが細かすぎる(クエリ違いで別扱い)などで、ほとんどmiss
- 個人情報の誤キャッシュ — 個人向けの応答を誤って共有キャッシュに載せてしまう(他人に見える事故。攻撃の「キャッシュ汚染/ポイズニング」とは別物)。防ぐ鍵は Cache-Control: private を付け、共有キャッシュに載せないこと
理解度チェック
そのまま解けます(成績は保存されません)。無料アカウントを作ると、学習の記録と進捗の山登りが始まります。
問1. エッジに置いたコピーを「いつまで新鮮とみなすか」を決める仕組みはどれ?
問2. 新しいCSSに差し替えたのに古いのが表示される。安全な解決に近いのは?
問3. CDNの「エッジ拠点(PoP)」の説明として正しいのは?
問4. Cache-Control の private が意味するのは?
問5. Cache-Control の s-maxage が指定するのは?
問6. TTL切れ時にETagで問い合わせ、内容が変わっていないと確認できたときの動きは?
問7. エッジのコピーを緊急時に強制的に無効化する操作を何という(カタカナまたは英語)?
問8. TTL切れ時、内容の識別子(ETag)を送って「変わっていないか」を確認するために使うリクエストヘッダを英字で答えてください。