今日からワールドカップが始まりました。普段はサッカーをただの「楽しみ」として観ていたのですが、エンジニアとしての勉強を始めてから、こういう世界的なイベントを見るときの視点が少し変わってきました。今回は雑記として、ワールドカップの配信を支えているクラウド技術について、エンジニア目線でゆるく語ってみたいと思います。
世界中が同時にアクセスする「とんでもない負荷」
ワールドカップの開幕戦やビッグマッチでは、世界中の何億人という人が、ほぼ同じ瞬間にスマホやPC、テレビでライブ配信にアクセスします。これは、普段運用しているWebサービスとは比較にならないレベルのアクセス集中です。
もし配信元のサーバーに、世界中の視聴者が直接アクセスする仕組みになっていたら、サーバーは間違いなくパンクしてしまいます。実際、過去には大型スポーツイベントの配信中に、アクセス集中が原因で映像が止まったり、画質が大幅に低下したりするトラブルが報じられたこともあります。こうした事態を防ぐために、配信サービスの裏側にはさまざまな工夫が詰め込まれています。
CDN(コンテンツデリバリーネットワーク)という仕組み
その工夫のひとつが「CDN」と呼ばれる仕組みです。CDNとは、動画や画像などのデータを、世界中に分散して配置された拠点(サーバー)にあらかじめコピーしておき、視聴者からのリクエストに対して、できるだけ近い拠点から配信する仕組みのことです。
たとえば、日本にいる視聴者は日本国内またはアジア圏の拠点から、ヨーロッパにいる視聴者はヨーロッパの拠点から、それぞれ動画データを受け取ります。配信元の1か所に全世界からのアクセスが集中することを避けられるため、視聴者は比較的スムーズに、遅延の少ない状態で映像を見ることができます。
普段クラウドの勉強をしていると、「CDN」という言葉自体は何度も出てくるのですが、こうして「ワールドカップの配信を、世界中で同時に、なめらかに見られている」という現実の体験と結びつけると、急に「あの設定の話、これだったのか」と腑に落ちる感覚があります。
アクセスの増減に合わせて自動でサーバーを増やす仕組み
もうひとつ興味深いのが、アクセス数の変動への対応です。ワールドカップの配信は、常に同じ量のアクセスがあるわけではありません。
キックオフ直前には視聴者が一気に集まり、ゴールシーンの直後にはアクセスが急増します。一方で、試合と試合の間の時間帯はアクセスが落ち着きます。このように、時間帯や試合の展開によってアクセス数が大きく変動するのが特徴です。
こうした変動に対して、サーバーの台数を常に「最大想定アクセス数」に合わせて固定で用意しておくのは、コストの面で非効率です。そこで使われるのが、アクセス状況に応じてサーバーの台数を自動的に増減させる仕組みです。アクセスが少ない時間帯はサーバー台数を減らしてコストを抑え、アクセスが急増したタイミングでは自動的に台数を増やして対応する。これによって、コストを抑えながらも、アクセス集中時にもサービスを安定して提供できるようになっています。
クラウドの資格学習では「需要に応じて自動でリソースを増減させる」という考え方が何度も出てきますが、ワールドカップのようなイベントは、まさにこの考え方が必要とされる典型的な場面だと言えそうです。
ライブ配信と見逃し配信、インフラの違い
ワールドカップの配信には、リアルタイムで試合を観る「ライブ配信」と、試合終了後にハイライトやフル映像を観る「見逃し配信(オンデマンド配信)」の2種類があります。この2つは、見た目はどちらも「動画を観る」という点で同じですが、裏側のインフラに求められる性質はかなり異なります。
ライブ配信では、「今この瞬間に何が起きているか」をできるだけ遅延なく届けることが重要です。映像データは生成されてすぐに配信されるため、あらかじめキャッシュ(コピー)を用意しておくことが難しく、リアルタイム性を保ちながら大量の同時アクセスを処理する必要があります。
一方、見逃し配信は、すでに完成している動画データを配信するため、CDNにあらかじめキャッシュを行き渡らせやすく、比較的安定した配信がしやすいという特徴があります。アクセスのタイミングも視聴者によって分散するため、ライブ配信のような「特定の瞬間への集中」は起きにくくなります。
同じ「動画配信」というサービスの中でも、リアルタイム性が求められるか、後から視聴されるものかによって、設計上の考慮点が変わってくる。これも、普段の学習で出てくる「要件によってアーキテクチャを選ぶ」という考え方と、地続きになっている部分だと感じます。
VAR(ビデオアシスタントレフェリー)とテクノロジー
サッカーの試合そのものにも、テクノロジーが深く関わっています。近年導入されているVAR(ビデオアシスタントレフェリー)は、複数のカメラ映像を解析し、オフサイドやファウルの判定を支援する仕組みです。
審判が肉眼だけでは判断しきれない場面において、映像解析の技術が「判断を補助する」という構図は、最近のAI技術の使われ方とも似ている部分があります。人間の判断をゼロから置き換えるのではなく、人間が最終的な判断を下すための「材料」を、テクノロジーが提供する、という関係性です。
VARの技術的な仕組みを深く理解しているわけではありませんが、「映像という大量のデータから、必要な情報を抜き出して、判断材料として提示する」という構造は、データ分析やAI活用の文脈でもよく出てくる考え方だなと感じます。判定が割れる場面でVARが映ると、「裏側でどんな処理が走っているんだろう」と、少し気になってしまうようになりました。
エンジニアとしてワールドカップを観る楽しみ方
今回のワールドカップは1か月近く続きます。これまでであれば、純粋に「試合の結果」や「お気に入りの選手のプレー」を楽しむのが中心でしたが、今回は少し違う視点も加わりそうです。
配信が止まらず、画質も安定していて、コメント欄やSNSでの実況も問題なく動いている。そうした「当たり前に動いている」状態の裏側には、CDNやAuto Scalingのような、まさに今学習している技術が使われているはずです。逆に、もし大きなトラブルが報じられたときには、「これはどのあたりの設定の問題だったのかな」と想像してみるのも、エンジニアならではの楽しみ方かもしれません。
サッカー観戦と技術学習、まったく別物のように思えますが、こうして繋げてみると、日々の勉強に対するモチベーションにもつながる気がします。ワールドカップを楽しみながら、裏側の技術にも少し思いを巡らせてみてはいかがでしょうか。
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