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@555hamano(Akr)

徹底比較！ AWS vs Azure 〜30の観点から考える最適なクラウド選び〜 - Day 10: 徹底比較！AWS CloudFront vs Azure CDN - パフォーマンスとコストで選ぶべきCDNサービス

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Day 10: 徹底比較！AWS CloudFront vs Azure CDN - パフォーマンスとコストで選ぶべきCDNサービス

皆さん、こんにちは。エンジニアのAkrです。

「徹底比較！ AWS vs Azure」シリーズ、Day 10へようこそ。

今回は、ウェブサイトやアプリケーションの表示速度を劇的に向上させるCDN（Content Delivery Network）を徹底比較します。AWSのAmazon CloudFrontと、AzureのAzure CDN及びAzure Front Doorを、実践的な観点から詳しく分析していきます。

CDN（Content Delivery Network）とは？

CDNは、世界中に分散配置されたサーバー（PoP: Point of Presence）を利用し、ユーザーの地理的に最も近い場所からコンテンツを配信するサービスです。

CDNの主な効果

  • レスポンス時間の短縮: 物理的距離を短縮することで配信速度を向上
  • サーバー負荷の軽減: オリジンサーバーへのアクセス集中を回避
  • 可用性の向上: 複数のPoPによる冗長化でサービス継続性を確保
  • 帯域幅コストの削減: オリジンサーバーからの転送量を削減

対象となるコンテンツ

  • 静的コンテンツ（画像、CSS、JavaScript、フォントファイル）
  • 動画・音声ファイル
  • ソフトウェアダウンロード
  • API レスポンス（キャッシュ可能な場合）

サービス概要の比較

AWS CloudFront

特徴:

  • AWS独自開発のグローバルCDNサービス
  • 2008年リリースの老舗サービス
  • AWSエコシステムとの深い統合

主要機能:

  • Lambda@Edge / CloudFront Functions
  • AWS Shield（DDoS保護）
  • AWS WAF統合
  • Real-time Logs
  • Origin Shield

Azure CDN / Azure Front Door

特徴:

  • 複数プロバイダー選択式（Microsoft、Akamai、Edgio）
  • Azure Front Door への統合移行中
  • Microsoftエコシステムとの強い連携

主要機能:

  • Rules Engine
  • Dynamic Site Acceleration (DSA)
  • Web Application Firewall (WAF)
  • Health Probes
  • Session Affinity

詳細機能比較

機能カテゴリ AWS CloudFront Azure CDN/Front Door
グローバルネットワーク 400+ PoPを世界50カ国以上に展開 プロバイダーにより異なる
（Microsoft: 118+ PoP、Akamai: 4000+ PoP）
オリジン統合 S3、EC2、ALB、API Gateway等との深い統合 Azure Blob Storage、App Service等との統合
エッジコンピューティング Lambda@Edge
CloudFront Functions		 Rules Engine
Azure Functions（Front Door）
セキュリティ AWS Shield Standard/Advanced
AWS WAF
SSL/TLS証明書管理		 DDoS保護
Azure WAF
Azure Key Vault統合
動的コンテンツ Dynamic Content Acceleration
Lambda@Edge処理		 Dynamic Site Acceleration（DSA）
Azure Front Door最適化
リアルタイム分析 Real-time Logs
CloudWatch統合		 Azure Monitor統合
診断ログ
プロトコル対応 HTTP/1.1, HTTP/2, WebSocket HTTP/1.1, HTTP/2, WebSocket

パフォーマンス比較

レスポンス時間

AWS CloudFront:

  • アジア太平洋地域: 平均 50-80ms
  • 北米: 平均 30-50ms
  • ヨーロッパ: 平均 40-70ms

Azure CDN:

  • プロバイダーにより大きく異なる
  • Microsoft: アジア太平洋地域 60-90ms
  • Akamai: グローバル平均 40-60ms

キャッシュヒット率

両サービスとも適切な設定により 85-95% のキャッシュヒット率を実現可能。

# CloudFrontでのキャッシュ制御例
Cache-Control: public, max-age=31536000
CloudFront-Is-Desktop-Viewer: true
CloudFront-Viewer-Country: JP

# Azure CDNでのキャッシュ制御例
Cache-Control: public, max-age=31536000
X-Azure-Ref: 0.3f1e2d17.1640995200.12ab34cd

セキュリティ機能の詳細比較

AWS CloudFrontのセキュリティ

// Lambda@Edgeでのセキュリティ実装例
exports.handler = (event, context, callback) => {
    const request = event.Records[0].cf.request;
    const headers = request.headers;
    
    // IP制限の実装
    const clientIP = headers['x-forwarded-for'] ? 
        headers['x-forwarded-for'][0].value : 
        event.Records[0].cf.request.origin.custom.domainName;
        
    if (isBlockedIP(clientIP)) {
        callback(null, {
            status: '403',
            statusDescription: 'Forbidden',
            body: 'Access denied'
        });
        return;
    }
    
    callback(null, request);
};

セキュリティ機能:

  • AWS Shield Standard（無料）
  • AWS Shield Advanced（有料、$3,000/月）
  • AWS WAF統合
  • SSL/TLS終端
  • Field-level Encryption

Azure CDN/Front Doorのセキュリティ

{
  "rules": [
    {
      "name": "IPRestriction",
      "priority": 100,
      "ruleType": "MatchRule",
      "matchConditions": [
        {
          "matchVariable": "RemoteAddr",
          "operator": "IPMatch",
          "matchValue": ["192.168.1.0/24"],
          "negateCondition": true
        }
      ],
      "action": {
        "type": "Block"
      }
    }
  ]
}

セキュリティ機能:

  • DDoS保護（標準）
  • Azure WAF
  • SSL/TLS終端
  • Private Link統合
  • Bot Management

料金比較

AWS CloudFront 料金構造

リージョン データ転送（GB あたり） HTTPリクエスト（10,000件あたり） HTTPSリクエスト（10,000件あたり）
米国・欧州 $0.085（最初の10TB） $0.0075 $0.01
アジア太平洋 $0.140（最初の10TB） $0.0075 $0.009
日本 $0.114（最初の10TB） $0.0075 $0.009

無料利用枠（12ヶ月間）:

  • データ転送: 50GB/月
  • HTTPリクエスト: 2,000,000件/月

Azure CDN 料金構造

プロバイダー データ転送（GB あたり） HTTPリクエスト（10,000件あたり）
Microsoft $0.087（最初の10TB） $0.0075
Akamai $0.160（最初の10TB） $0.022
Edgio カスタム価格 カスタム価格

実際のコスト例

月間 100GB、100万リクエストの場合:

AWS CloudFront（アジア太平洋）:

データ転送: 100GB × $0.140 = $14.00
HTTPSリクエスト: 100 × $0.009 = $0.90
合計: $14.90/月

Azure CDN（Microsoft）:

データ転送: 100GB × $0.087 = $8.70
HTTPリクエスト: 100 × $0.0075 = $0.75
合計: $9.45/月

実際の設定例

AWS CloudFront 設定例

# CloudFormationテンプレート例
Resources:
  CloudFrontDistribution:
    Type: AWS::CloudFront::Distribution
    Properties:
      DistributionConfig:
        Enabled: true
        DefaultCacheBehavior:
          TargetOriginId: S3Origin
          ViewerProtocolPolicy: redirect-to-https
          CachePolicyId: 4135ea2d-6df8-44a3-9df3-4b5a84be39ad  # Managed-CachingOptimized
          Compress: true
        Origins:
          - Id: S3Origin
            DomainName: !GetAtt S3Bucket.DomainName
            S3OriginConfig:
              OriginAccessIdentity: !Sub 'origin-access-identity/cloudfront/${OriginAccessIdentity}'
        PriceClass: PriceClass_100  # 米国・欧州のみ
        ViewerCertificate:
          AcmCertificateArn: !Ref SSLCertificate
          SslSupportMethod: sni-only

Azure Front Door 設定例

{
  "name": "myFrontDoor",
  "properties": {
    "frontendEndpoints": [
      {
        "name": "frontendEndpoint1",
        "properties": {
          "hostName": "example.azurefd.net",
          "sessionAffinityEnabledState": "Disabled",
          "sessionAffinityTtlSeconds": 0
        }
      }
    ],
    "backendPools": [
      {
        "name": "backendPool1",
        "properties": {
          "backends": [
            {
              "address": "example.blob.core.windows.net",
              "httpPort": 80,
              "httpsPort": 443,
              "weight": 100,
              "priority": 1,
              "enabledState": "Enabled"
            }
          ],
          "healthProbeSettings": {
            "path": "/",
            "protocol": "Https",
            "intervalInSeconds": 30
          }
        }
      }
    ]
  }
}

実際の運用における考慮点

監視・アラート設定

CloudWatch（CloudFront）:

import boto3

cloudwatch = boto3.client('cloudwatch')

# カスタムメトリクス作成例
cloudwatch.put_metric_alarm(
    AlarmName='CloudFront-HighErrorRate',
    ComparisonOperator='GreaterThanThreshold',
    EvaluationPeriods=2,
    MetricName='4xxErrorRate',
    Namespace='AWS/CloudFront',
    Period=300,
    Statistic='Average',
    Threshold=5.0,
    ActionsEnabled=True,
    AlarmActions=['arn:aws:sns:us-east-1:123456789012:my-sns-topic'],
    AlarmDescription='CloudFront 4xx error rate is high'
)

Azure Monitor（Front Door）:

# Azure CLI を使ったアラート設定例
az monitor metrics alert create \
  --name "FrontDoor-HighLatency" \
  --resource-group "myResourceGroup" \
  --scopes "/subscriptions/{subscription-id}/resourceGroups/myResourceGroup/providers/Microsoft.Network/frontdoors/myFrontDoor" \
  --condition "avg OriginLatency > 1000" \
  --description "Front Door origin latency is high"

パフォーマンス最適化のベストプラクティス

共通の最適化手法:

  1. 適切なキャッシュTTL設定

    # 静的リソース（長期キャッシュ）
Cache-Control: public, max-age=31536000, immutable

# API レスポンス（短期キャッシュ）
Cache-Control: public, max-age=300

  2. 圧縮の有効化

    • Gzip/Brotli圧縮
    • 画像の最適化（WebP対応）

  3. HTTP/2の活用

    • 多重化による高速化
    • Server Push（対応している場合）

選択基準とおすすめパターン

AWS CloudFrontが適している場合

技術的要件:

  • AWSエコシステム中心の構成
  • Lambda@Edgeでのエッジコンピューティングが必要
  • AWS Shield Advancedレベルのセキュリティが必要

ビジネス要件:

  • グローバルなトラフィック分散が必要
  • セキュリティを最重要視
  • AWSの他サービスとの統合を最大化したい

コード例（S3との統合）:

import boto3

# S3とCloudFrontの連携例
s3 = boto3.client('s3')
cloudfront = boto3.client('cloudfront')

# S3バケットポリシーでCloudFrontのみアクセス許可
bucket_policy = {
    "Version": "2012-10-17",
    "Statement": [
        {
            "Sid": "AllowCloudFrontAccess",
            "Effect": "Allow",
            "Principal": {
                "Service": "cloudfront.amazonaws.com"
            },
            "Action": "s3:GetObject",
            "Resource": "arn:aws:s3:::my-bucket/*",
            "Condition": {
                "StringEquals": {
                    "AWS:SourceArn": "arn:aws:cloudfront::123456789012:distribution/ABCDEFGHIJKLMN"
                }
            }
        }
    ]
}

Azure CDN/Front Doorが適している場合

技術的要件:

  • Microsoft エコシステム中心の構成
  • Office 365、Microsoft 365との連携
  • 複数のCDNプロバイダーからの選択が必要

ビジネス要件:

  • 特定地域でのパフォーマンス最適化（Akamaiネットワーク活用）
  • 段階的なマルチクラウド移行
  • Microsoft のエンタープライズサポートを活用

コード例（Azure Blob Storageとの統合）:

// Azure SDK を使った統合例
using Azure.Storage.Blobs;
using Azure.ResourceManager.Cdn;

var blobServiceClient = new BlobServiceClient(connectionString);
var containerClient = blobServiceClient.GetBlobContainerClient("static-content");

// CDN エンドポイント経由でのアクセス最適化
var cdnEndpoint = "https://mycdn.azureedge.net";
var optimizedUrl = $"{cdnEndpoint}/static-content/{blobName}";

トラブルシューティング

よくある問題と解決法

キャッシュが効かない場合:

# CloudFront
aws cloudfront get-distribution-config --id ABCDEFGHIJKLMN
aws cloudfront create-invalidation --distribution-id ABCDEFGHIJKLMN --paths "/*"

# Azure CDN
az cdn endpoint purge --resource-group myResourceGroup --profile-name myCDNProfile --name myEndpoint --content-paths "/*"

証明書の問題:

  • CloudFront: ACM証明書は us-east-1 リージョンで発行必要
  • Azure Front Door: Key Vault または Azure 管理証明書を使用

パフォーマンステストの実施方法

測定ツールと手法

# cURLでのレスポンス時間測定
curl -w "@curl-format.txt" -o /dev/null -s "https://your-cdn-domain.com/test-file.jpg"

# curl-format.txt の内容例
     time_namelookup:  %{time_namelookup}\n
        time_connect:  %{time_connect}\n
     time_appconnect:  %{time_appconnect}\n
    time_pretransfer:  %{time_pretransfer}\n
       time_redirect:  %{time_redirect}\n
  time_starttransfer:  %{time_starttransfer}\n
                     ----------\n
          time_total:  %{time_total}\n

A/Bテストの実施

// JavaScript でのパフォーマンス測定
const performanceTest = async (urls) => {
  const results = [];
  
  for (const url of urls) {
    const startTime = performance.now();
    try {
      const response = await fetch(url);
      const endTime = performance.now();
      results.push({
        url,
        loadTime: endTime - startTime,
        status: response.status,
        size: response.headers.get('content-length')
      });
    } catch (error) {
      results.push({
        url,
        error: error.message
      });
    }
  }
  
  return results;
};

最終的な選択指針

決定フローチャート

総合評価

評価項目 AWS CloudFront Azure Front Door 重要度
パフォーマンス ⭐⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐ High
機能の豊富さ ⭐⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐ High
セットアップの容易さ ⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐ Medium
コスト効率 ⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐ High
エコシステム統合 ⭐⭐⭐⭐⭐ (AWS) ⭐⭐⭐⭐⭐ (Azure) High
グローバル展開 ⭐⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐ Medium
セキュリティ ⭐⭐⭐⭐⭐ ⭐⭐⭐⭐ High

まとめ

AWS CloudFront と Azure CDN/Front Door は、それぞれ異なる強みを持つ優秀なCDNサービスです。

AWS CloudFrontを選ぶべき場合

  • AWSエコシステム中心のアーキテクチャ
  • Lambda@Edgeによるエッジコンピューティングが必要
  • グローバル展開でのパフォーマンス最適化を重視
  • セキュリティ機能の統合を重視

Azure Front Doorを選ぶべき場合

  • Microsoftエコシステムとの統合が必要
  • コスト効率を重視
  • 段階的なクラウド移行を計画中
  • 特定地域でのパフォーマンス（Akamaiネットワーク活用）が必要

どちらを選択しても、適切な設定と運用により、優れたパフォーマンスとユーザーエクスペリエンスを実現できます。重要なのは、自社の技術スタック、要件、予算に最も適合するサービスを選択することです。

次回は、ロードバランサーの比較を行います。お楽しみに！

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