3分でわかるPipe Network：どのようにして分散型コンテンツ配信ネットワークを構築するのか？
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3分でわかるPipe Network：どのようにして分散型コンテンツ配信ネットワークを構築するのか？
従来のCDNは中央集権的であるため、さまざまなリスクが生じる。単一障害点によりコンテンツ配信が中断する可能性があり、大規模なデータセンターを運用する際の高額な運営コストが顧客に転嫁される。
Web3業界の深掘り報道に専念し潮流を洞察執筆：1912212.eth、Foresight News
インターネット時代において、膨大な量の動画、GIFアニメーション、音声などが、すべてのネットユーザーを常に取り囲んでいる。今日私たちがそれらに迅速かつ容易にアクセスできるようになったのは、4G/5G/WiFiネットワークの性能向上だけでなく、コンテンツデリバリーネットワーク（CDN）の貢献によるところも大きい。
CDNは、世界中に多数のサーバーノードを配置することで、ウェブサイトやアプリケーション、動画、音声などの静的または動的なコンテンツを、ユーザーの地理的に最も近いノードに配信し、アクセス速度と安定性を高め、ネットワークの混雑や遅延を低減する。また、オリジンサーバーの負荷を軽減し、ウェブサイトやアプリケーションの可用性とセキュリティを向上させることも可能にする。
デジタルコンテンツ消費が急増する中、従来のCDNでは革新のペースに追いつけなくなっている。より高速で信頼性の高いウェブページ、動画、インタラクティブ体験の提供に対する需要が高まるにつれ、企業はパフォーマンスとコストの間で選択を迫られている。
最近、コンテンツデリバリーネットワーク「Pipe Network」は1000万ドルの資金調達を完了した。本ラウンドはMulticoin Capitalが主導し、Solana Ventures、Robot Ventures、Anatoly Yakovenko氏らが参画した。Pipe Networkは、許可不要のインフラストラクチャを通じて優れたパフォーマンスと拡張性を提供する、分散型CDNによってこうした課題を解決しようとしている。
Pipeとは何か？
Pipe Networkの中心にあるのは、現代のインターネットのニーズに特化して構築された分散型CDNである。少数の大規模データセンターに依存してグローバルなユーザーにサービスを提供する中央集権型CDNとは異なり、Pipe Networkは許可不要の分散ノードネットワークを用いてコンテンツの配信を分散化している。これらのノードは世界中のオペレーターによって運営されており、リアルタイムでトラフィック需要に適応可能な、強力でスケーラブルなシステムを形成している。
中央集権型CDNにはさまざまなリスクが伴う。単一障害点（SPOF）の発生によりコンテンツ配信が中断される可能性があり、大規模データセンターの運用コストが高額になるため、その費用は顧客に転嫁されやすい。さらに、集中型システムはトラフィック変動への迅速な対応が難しく、ピーク時にパフォーマンスのボトルネックが生じる傾向がある。
Pipe Networkは、誰でも参加可能な許可不要の分散ネットワークを構築することでこうした問題を解決する。これによりPoP（Point of Presence）ノードの数が拡大し、レイテンシが削減され、より高い冗長性が確保される。より多くの参加者がネットワークに加わることで、予期しないネットワーク障害時でもトラフィックのピークに対処でき、コンテンツの継続的な配信を保証する。
どのような利点があるのか？
超ローカルなPoPノードによる超低遅延
Pipe Networkの主要な利点の一つは、超ローカルなアクセスポイント（PoP）を展開できる能力にある。これらのノードはエンドユーザーに近い位置に戦略的に配置され、レイテンシを低減し、コンテンツを迅速かつ効率的に配信できるようにする。ユーザーが大都市にいようとも僻地にいようとも、Pipe Networkの分散モデルはグローバルに一貫したパフォーマンスを実現する。
許可不要のノード参加
単一の組織が所有・運営する中央集権型CDNとは異なり、Pipe Networkでは誰でもノードを運営することで貢献できる。この許可不要の参加モデルにより、コンテンツ配信が民主化され、より広範な参加者がネットワークに加わることが可能になる。結果として、需要の増加に比例して成長する、より大規模で弾力的なインフラが生まれる。
リアルタイムのキャッシュ制御と無効化
ユーザーはキャッシュ動作をリアルタイムで制御でき、古くなったコンテンツを即座に無効化できる。更新を迅速にプッシュしたい場合でも、ユーザーが常に最新のコンテンツを受け取るようにしたい場合でも、Pipe Networkはコントロールをユーザー自身に委ねる。
DDoS保護とセキュリティ
Pipeは組み込みのDDoS保護機能を備えており、悪意ある攻撃からエンドポイントを守る。分散型インフラの特性上、ネットワーク全体が単一障害点に対して耐性を持つため、大規模なダウンのリスクが大幅に低下する。
高度なフィルタリングとカスタマイズ
Pipeは、コンテンツの配信方法を完全に制御でき、きめ細かなカスタマイズを可能にする。特定のURLクエリをフィルタリングしたり、特定地域へのアクセスをブロック／許可したり、HTTPヘッダーを操作することで、コンテンツを完全にユーザーの意図通りに配信できる。このようなきめ細かい制御により、ユーザーのニーズや位置に基づいた最適化された体験を提供することが可能になる。
柔軟なジオターゲティング配信
グローバルなデジタル経済において、コンテンツの配信先を管理することは極めて重要である。ユーザーは特定の地理的位置に基づいて、コンテンツへのアクセスをブロックまたは許可できる。
一貫性、可用性、パーティション耐性（CAP）のバランスはどう取るか？
分散型CDNの構築にはさまざまな技術的課題があり、その中核となる原則の一つがCAP理論である。これはコンピュータ科学者Eric Brewerによって提唱されたもので、CAP定理によれば、分散システムは通常、一貫性（Consistency）、可用性（Availability）、パーティション耐性（Partition Tolerance）の3つの特性のうち、同時に2つしか実現できないとされている。
一貫性とは、システムからの読み取り操作が常に最新の書き込み内容を返すことを意味する。可用性とは、一部のノードに障害やアクセス不能が発生しても、システムが引き続き動作し続けることを指す。パーティション耐性とは、ノード間の通信が不安定または途絶した場合でも、システムが正常に機能し続ける能力を意味する。
Pipeが採用しているのは、可用性とパーティション耐性を優先し、必要に応じて一貫性を犠牲にすることである。
可用性に関して、Pipeは世界中に分散する許可不要ノードを利用して、中断なく迅速にユーザーにコンテンツを提供することを目指している。ただし、これにより冗長性が高まり、若干のコスト増につながる。パーティション耐性を重視することで、ノードの遅延やネットワーク障害が発生しても、各ノードはローカルで継続的に動作し、キャッシュされたコンテンツを提供し続けられる。
一貫性が保証できない状況では、Pipe Networkはキャッシュ無効化メカニズムを提供することで対処する。ユーザーが手動で更新をトリガーし、コンテンツをできるだけ早くリフレッシュできるようにしている。
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