# CloudFrontでキャッシュヒット率が低下したときの改善ポイント

## 目次

1. はじめに

2. キャッシュヒット率とは

3. CloudFrontのキャッシュの仕組み

4. キャッシュヒット率低下の原因

   1. キャッシュ設定の不備

   2. バージョニングが適切でない

   3. リクエストの多様化

   4. キャッシュの更新頻度が高すぎる

5. キャッシュヒット率を改善するためのポイント

   1. キャッシュポリシーの最適化

   2. リソースのバージョン管理

   3. カスタムヘッダーの活用

   4. キャッシュ動作のテストとモニタリング

6. 具体的な改善事例

   1. キャッシュポリシー設定の見直し

   2. コンテンツ分割とバージョニング

7. キャッシュヒット率改善による効果

8. まとめ

## 1. はじめに

CloudFrontは、AWS（Amazon Web Services）が提供するコンテンツ配信ネットワーク（CDN）です。このサービスを利用することで、Webサイトやアプリケーションのコンテンツを世界中のエンドユーザーに対して高速かつ効率的に配信することが可能です。キャッシュヒット率は、CloudFrontの効果を評価する重要な指標の一つです。この記事では、CloudFrontのキャッシュヒット率が低下したときの改善ポイントについて詳しく解説します。

## 2. キャッシュヒット率とは

キャッシュヒット率とは、キャッシュにヒットしたリクエスト数を総リクエスト数で割った割合を指します。具体的には以下のように計算されます：

```

キャッシュヒット率 = （キャッシュから返されたリクエストの数 / 総リクエスト数） × 100

```

高いキャッシュヒット率は、CloudFrontが効率的にコンテンツを配信していることを示します。つまり、キャッシュからより多くのコンテンツが配信されるほど、オリジンサーバーへの負荷が減少し、パフォーマンスが向上します。

## 3. CloudFrontのキャッシュの仕組み

CloudFrontは、エッジロケーションを利用してコンテンツをキャッシュします。ユーザーがリクエストしたコンテンツがエッジキャッシュにある場合、そのコンテンツは最寄りのエッジサーバーから提供されます。エッジキャッシュにコンテンツがない場合は、CloudFrontはオリジンサーバーからコンテンツを取得してエッジにキャッシュします。

## 4. キャッシュヒット率低下の原因

キャッシュヒット率が低下する原因は様々ありますが、主な要因を以下に挙げます。

### 4-1. キャッシュ設定の不備

キャッシュのTTL（Time-to-Live）が短すぎる、またはキャッシュが無効化されている場合、キャッシュヒット率は低下します。TTLが短すぎると、頻繁にオリジンサーバーにリクエストが発生し、キャッシュの恩恵が受けにくくなります。

### 4-2. バージョニングが適切でない

リソースのバージョニングが曖昧であったり、一貫性がないと、古いリソースがキャッシュされ続け、新しいリソースへのリクエストがオリジンに向かってしまいます。

### 4-3. リクエストの多様化

同じリソースでもパラメータやクエリストリングが異なると、異なるキャッシュエントリになります。これにより、同じコンテンツでもキャッシュヒット率が低下します。

### 4-4. キャッシュの更新頻度が高すぎる

頻繁にコンテンツを更新することはキャッシュヒットを減少させる主要因です。常に最新データを必要としない場合、キャッシュの更新を制御することでヒット率を改善できます。

## 5. キャッシュヒット率を改善するためのポイント

キャッシュヒット率を向上させるための具体的な手法を以下に紹介します。

### 5-1. キャッシュポリシーの最適化

TTLを適切に設定し、キャッシュポリシーを最適化することが重要です。TTLが長すぎると、更新されたコンテンツの配信が遅れる可能性があります。逆に、短すぎるとキャッシュが効率的に働きません。分析を基に適切なTTL値を設定しましょう。

### 5-2. リソースのバージョン管理

リソースにバージョン情報を含めることで、最新版が適切に配信されるようにします。この方法は、特にJSやCSSのファイルで有効です。それぞれのファイルに明確なバージョン番号を付与し、更新があれば新しいバージョンとしてキャッシュさせます。

### 5-3. カスタムヘッダーの活用

カスタムヘッダーを使用して、CloudFrontのキャッシング動作を細かく制御します。内容に応じてキャッシュキーを編集することで、特定のリクエストに対するキャッシュを正しく操作することが可能です。

### 5-4. キャッシュ動作のテストとモニタリング

キャッシュの動作を定期的にテストし、継続的にモニタリングすることが重要です。CloudFrontの分析機能やログを活用し、キャッシュヒット率やミスヒット率を確認することで、問題を迅速に発見し、対応できます。

## 6. 具体的な改善事例

以下に、キャッシュヒット率を改善するための具体的な事例を紹介します。

### 6-1. キャッシュポリシー設定の見直し

ある企業では、キャッシュヒット率の低下が問題となっていました。問題の原因を調査したところ、TTLが短すぎることが判明しました。この問題を解決するために、分析データを基にTTLを2時間から24時間に延長しました。また、パスベースのキャッシュを構成し、優先度に応じてTTLを調整しました。その結果、キャッシュヒット率は30%向上し、オリジンへのリクエストが大幅に減少しました。

### 6-2. コンテンツ分割とバージョニング

別のケースでは、頻繁にCSSやJavaScriptの更新があるため、キャッシュヒット率が低下していました。この問題に対処するために、ファイルにバージョン番号を付与して分割しました。すると、新しいバージョンが配信された際も、古いバージョンがキャッシュヒットすることを防ぎ、効率的なキャッシングを実現しました。

## 7. キャッシュヒット率改善による効果

キャッシュヒット率の改善により、コンテンツ配信が高速化し、オリジンサーバーへの負荷が軽減します。パフォーマンスが向上することで、エンドユーザーの体験が向上し、結果的にコンバージョン率の改善や運用コストの削減が期待できます。

## 8. まとめ

CloudFrontのキャッシュヒット率は、Webサイトやアプリケーションのパフォーマンスに直接影響を与える重要な要素です。キャッシュヒット率が低下した場合は、キャッシュ設定の適正化、リソースのバージョン管理、必要に応じたカスタムヘッダーの活用、継続的なモニタリングなどを通じて適切に対応することができます。具体的な改善策を実践することで、効率的で高品質なコンテンツ配信が実現し、ユーザー満足度向上に繋がるでしょう。

CloudFrontでキャッシュヒット率が低下したときの改善ポイント

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