第5章 · プラットフォームとクラウド·v1.0.0·更新 2026/7/11·読了目安 約15分
変更要約: 初版
5.4ネットワーク方式設計
この節の要点
アプリケーション層の内容まで見て振り分けるL7負荷分散とトランスポート層で高速に振り分けるL4負荷分散の使い分け、コンテンツをエッジ拠点に分散するCDN、名前解決の階層と冗長化を担うDNS、そして障害時の冗長経路と遅延最適化の設計判断を学びます。
システムアーキテクトは、利用者からの通信をサーバ群にどう振り分け、コンテンツをどこに配置し、障害時にどう経路を切り替えるかというネットワーク方式を、性能・可用性・コストのトレードオフから設計します。この節では負荷分散の階層による違い、CDN/DNSの役割、冗長経路と遅延最適化の判断を学びます。
5.4.1負荷分散：L4とL7
- L4負荷分散（トランスポート層）＝送信元/宛先IPアドレスとポート番号、TCP/UDPのコネクション情報のみを見て振り分け先を決める方式。パケットの中身（HTTPヘッダ等）を解析しないため処理が軽く高速でスループットに優れるが、URLパスやCookie等アプリケーションの内容に基づいた柔軟な振り分け（例：特定パスだけ別サーバ群へ）はできない。
- L7負荷分散（アプリケーション層）＝HTTPヘッダ・URLパス・Cookie等アプリケーション層の内容まで解析して振り分け先を決める方式。「/api/ 配下はAPIサーバ群へ」「特定Cookieを持つ利用者は特定バージョンのサーバへ（A/Bテスト等）」といった柔軟な振り分けが可能だが、パケットの中身を解析する分だけL4より処理オーバーヘッドが大きくスループットは劣る。SSL/TLS終端（暗号化通信の復号）を負荷分散装置側で行う構成もL7に位置づけられることが多い。
- 判断軸は「単純に処理を高速に振り分けたいか」対「URLパスや利用者属性に基づく柔軟な制御が要るか」。高スループットが最優先の単純な振り分けはL4、パスベースルーティングやA/Bテスト等の柔軟性が要る場合はL7、というように要件次第で使い分ける（併用も一般的：まずL4で大まかに分散し、その先でL7がアプリケーション単位に振り分ける多段構成）。