CloudFrontのキャッシュ設定を全放置してたらLCPが4.5秒になった話

CDNの設定ってデフォルトのままになってませんか?ECサイトのCore Web Vitalsが突然悪化して気づいた失敗談と、3ヶ月でLCP1.2秒まで改善したCloudFront実践知見をまとめました。

CloudFront CDN最適化2026|キャッシュ戦略・オリジンシールド・エッジコンピューティング実践ガイド

先日、担当していたECサイトのCore Web Vitalsが突然悪化して、原因を追いかけたらCDN設定がほぼデフォルトのままだったことが発覚した。LCP(Largest Contentful Paint)が4.5秒を超えていて、Googleのインデックスにも影響が出始めていたという、地味に最悪な状況だった。

そこから3ヶ月かけてCloudFrontのキャッシュ戦略を全面的に見直して、LCPを1.2秒まで改善できた。その過程で学んだことを今回まとめておきたい。2026年現在、CloudFrontはかなり機能が充実してきていて、正直3年前の知識のままだと設定ミスを量産できる水準になってる。同じ轍を踏んでほしくないので、実務で効いた知見を共有する。


CloudFront 2026年の全体像を把握する

まず今の構成をどう考えるかだけど、2026年時点でのCloudFrontはざっくりこういう構成で動いてる。

flowchart TB
    subgraph Client["クライアント"]
        U[ユーザーブラウザ]
    end

    subgraph Edge["CloudFront エッジ(200+PoP)"]
        EL[エッジロケーション]
        CF_FUNC[CloudFront Functions]
        L_EDGE[Lambda@Edge]
    end

    subgraph Shield["オリジンシールド"]
        OS[オリジンシールドノード]
    end

    subgraph Origin["オリジン"]
        subgraph VPC_AZ["VPC / AZ"]
            ALB[Application Load Balancer]
            EC2[EC2 / ECS / EKS]
        end
        S3[S3バケット]
        APIGW[API Gateway]
    end

    U -->|HTTPS| EL
    EL --> CF_FUNC
    EL --> L_EDGE
    EL -->|キャッシュHIT| EL
    EL -->|キャッシュMISS| OS
    OS -->|キャッシュMISS| ALB
    OS -->|キャッシュMISS| S3
    OS -->|キャッシュMISS| APIGW
    ALB --> EC2

この構成で特に重要なのが、エッジロケーションとオリジンシールドの間にキャッシュの二層構造があること。昔はエッジが直接オリジンを叩いていたけど、オリジンシールドを挟むことでオリジンへのリクエスト数を大幅に削減できる。

2026年に入ってからCloudFrontのContinuous Deploymentが正式GAになって、キャッシュポリシーのA/Bテストがかなりやりやすくなった。以前は「設定変えたら全ユーザーに影響が出るので怖い」という状況だったけど、今はステージングトラフィックで先に検証できる。これが地味に助かってる。


キャッシュポリシー設計で失敗しがちなパターン

正直、ここが一番ハマった部分。デフォルトのキャッシュポリシーをそのまま使い続けて、「なんかキャッシュ効いてないな」という状態が半年以上続いていた。

問題の根本はVaryヘッダーの扱いだった。うちの構成ではAPIサーバーがVary: Accept-Encoding, Accept-Languageを返していて、これがCloudFrontのキャッシュキーに含まれてキャッシュヒット率が著しく低下していた。

# キャッシュヒット率の確認(CloudWatch Logs Insightsで実行)
fields @timestamp, @message
| filter @message like /x-cache/
| stats count(*) as total,
        count_if(@message like /Hit/) as hit,
        count_if(@message like /Miss/) as miss
        by bin(1h)
| sort @timestamp desc

実際に診断したときのキャッシュヒット率の遷移がこれ:

xychart-beta
    title "CloudFrontキャッシュヒット率の改善(月次)"
    x-axis ["2026-02", "2026-03", "2026-04", "2026-05", "2026-06", "2026-07"]
    y-axis "キャッシュヒット率(%)" 0 --> 100
    bar [23, 25, 61, 74, 82, 89]
    line [23, 25, 61, 74, 82, 89]

4月から5月にかけて急改善しているのは、キャッシュポリシーを見直してVaryヘッダー問題を解消した時期。体感でも「あ、サイトが速くなった」と思えるくらいの変化があった。

実際に適用したキャッシュポリシーのTerraformコードはこう:

resource "aws_cloudfront_cache_policy" "optimized_v2" {
  name        = "OptimizedCachePolicy-2026"
  comment     = "Vary/Cookie除外・Accept-Encodingのみキャッシュキーに含める"
  default_ttl = 86400
  max_ttl     = 31536000
  min_ttl     = 0

  parameters_in_cache_key_and_forwarded_to_origin {
    # Cookieはキャッシュキーから除外(認証はオリジンリクエストポリシーで制御)
    cookies_config {
      cookie_behavior = "none"
    }

    # ヘッダーはAccept-Encodingのみ
    headers_config {
      header_behavior = "whitelist"
      headers {
        items = ["Accept-Encoding"]
      }
    }

    # クエリ文字列は正規化してキャッシュキーを統一
    query_strings_config {
      query_string_behavior = "whitelist"
      query_strings {
        items = ["v", "lang"]
      }
    }

    enable_accept_encoding_brotli = true
    enable_accept_encoding_gzip   = true
  }
}

ここで重要なのがenable_accept_encoding_brotli = trueの設定。2026年現在、ブラウザのBrotli対応率は97%を超えているので、GZIPだけでなくBrotliも有効にしておくべきだ。実測で転送サイズが追加で12〜18%削減できた。

ただし正直、Cookieをキャッシュキーから完全に除外するのは全員に合う設定ではない。認証状態によってコンテンツが変わるページはOriginリクエストポリシーで制御するか、Behaviorを分けて個別対応が必要になる。「とりあえずCookieなしで全部キャッシュ」は罠なので気をつけてほしい。


オリジンシールド導入で劇的に変わったオリジン負荷

オリジンシールドを導入する前、夕方のトラフィックピーク時にオリジン(ALB + ECS)のCPUが80%を超えてAuto Scalingが何度も発動していた。CloudFrontのエッジから来るリクエストが分散しすぎて、各エッジロケーションが独立してオリジンをキャッシュMISS叩く構造になっていたのが原因だった。

オリジンシールドの選択は地理的に重要で、うちの場合ユーザーが日本中心だったのでap-northeast-1(東京)をオリジンシールドに指定した。

resource "aws_cloudfront_distribution" "main" {
  # ...

  origin {
    domain_name = aws_lb.main.dns_name
    origin_id   = "ALB-main"

    # オリジンシールド設定(2026年推奨設定)
    origin_shield {
      enabled              = true
      origin_shield_region = "ap-northeast-1"
    }

    custom_origin_config {
      http_port              = 80
      https_port             = 443
      origin_protocol_policy = "https-only"
      origin_ssl_protocols   = ["TLSv1.2"]

      # オリジンシールドがある場合、接続タイムアウトを少し長めに
      origin_read_timeout      = 60
      origin_keepalive_timeout = 60
    }
  }
}

導入後のオリジンリクエスト数の変化:

xychart-beta
    title "オリジンシールド導入前後のオリジンリクエスト数(万req/h)"
    x-axis ["月", "火", "水", "木(導入)", "金", "土", "日"]
    y-axis "オリジンリクエスト数(万req/h)" 0 --> 200
    bar [180, 175, 183, 91, 88, 72, 68]
    line [180, 175, 183, 91, 88, 72, 68]

木曜日に導入して、その日からオリジンへのリクエストが約50%削減された。正直、「ほんとにこんな簡単に減るの?」と疑いたくなるレベルだったけど数値は嘘をつかなかった。ECSのDesired Countを下げてコスト削減にも繋がった。


Lambda@Edge vs CloudFront Functions、2026年時点での使い分け

これはLambda@EdgeとCloudFront Functions、本番で両方使い倒して見えた本当の使い分け2026でも詳しく書いたけど、自分なりの整理をここでも残しておく。

flowchart LR
    subgraph 判断基準
        A{処理内容は?}
        A -->|URLリライト・リダイレクト・ヘッダー操作| B[CloudFront Functions]
        A -->|外部API呼び出し・DB参照・認証検証| C[Lambda@Edge]
        A -->|高度な画像変換・複雑なビジネスロジック| D[オリジンで処理]
    end

    subgraph 実行場所
        B --> E["200+ エッジ(全PoP)"]
        C --> F["4リージョンのみ"]
        D --> G["オリジンサーバー"]
    end

実際の性能比較がこちら。コスト差が6倍あるのに気づかず「とりあえずLambda@Edge」でいくと地味に痛い出費になるので注意:

項目CloudFront FunctionsLambda@Edge
実行場所全エッジPoP(200+)4リージョンのみ
最大実行時間2ms30秒(オリジン応答)
メモリ2MB最大10GB
コールドスタートなし(V8エンジン常駐)あり(数十ms〜)
コスト(100万回)$0.10$0.60〜
Node.jsバージョンES2022相当22.x(2026年対応)
外部API呼び出し不可可能

2026年になってLambda@EdgeがNode.js 22.xに対応したのは地味に嬉しいアップデートだった。以前はランタイムが古くてモジュールの互換性で苦労していたので。

うちのチームではこういうルールで使い分けてる:

CloudFront Functionsで実装している処理

// viewer-request イベント:URLの正規化とリダイレクト
function handler(event) {
  const request = event.request;
  const uri = request.uri;

  // トレイリングスラッシュの正規化
  if (uri !== '/' && uri.endsWith('/')) {
    return {
      statusCode: 301,
      statusDescription: 'Moved Permanently',
      headers: {
        location: { value: uri.slice(0, -1) },
        'cache-control': { value: 'max-age=3600' }
      }
    };
  }

  // SPAのフォールバック(拡張子なしパスをindex.htmlへ)
  if (!uri.includes('.')) {
    request.uri = '/index.html';
  }

  return request;
}

Lambda@Edgeで実装している処理(JWTの検証)

// Node.js 22.x対応
import { createVerifier } from 'fast-jwt';
import { SecretsManagerClient, GetSecretValueCommand } from '@aws-sdk/client-secrets-manager';

let cachedPublicKey = null;

export const handler = async (event) => {
  const request = event.Records[0].cf.request;
  const headers = request.headers;

  // 認証不要パスのスキップ
  const publicPaths = ['/health', '/api/public'];
  if (publicPaths.some(p => request.uri.startsWith(p))) {
    return request;
  }

  const authHeader = headers.authorization?.[0]?.value;
  if (!authHeader?.startsWith('Bearer ')) {
    return {
      status: '401',
      statusDescription: 'Unauthorized',
      body: JSON.stringify({ error: 'Missing token' })
    };
  }

  try {
    // Secrets Managerから公開鍵をキャッシュ(Lambdaインスタンス単位)
    if (!cachedPublicKey) {
      const client = new SecretsManagerClient({ region: 'ap-northeast-1' });
      const response = await client.send(
        new GetSecretValueCommand({ SecretId: 'jwt-public-key' })
      );
      cachedPublicKey = response.SecretString;
    }

    const verify = createVerifier({ key: cachedPublicKey, algorithms: ['RS256'] });
    const payload = await verify(authHeader.slice(7));

    // 検証済みユーザー情報をオリジンに転送
    request.headers['x-user-id'] = [{ value: payload.sub }];
    request.headers['x-user-role'] = [{ value: payload.role }];

    return request;
  } catch (err) {
    return {
      status: '403',
      statusDescription: 'Forbidden',
      body: JSON.stringify({ error: 'Invalid token' })
    };
  }
};

このLambda@EdgeのJWT検証、実はまだ検証中の部分もある。コールドスタートがゼロではないので、特に深夜の低トラフィック時間帯にどの程度レイテンシへ影響するかもう少し測定を続けたいところだ。


実際の構成図とコスト削減効果

うちのチームで最終的に落ち着いた本番構成:

graph TB
    subgraph Internet["インターネット"]
        User["ユーザー"]
        Bot["クローラー・Bot"]
    end

    subgraph CloudFront["CloudFront Distribution"]
        CF_WAF["WAF v2\nマネージドルール"]
        CF_DIST["CloudFront Distribution"]
        subgraph Behaviors["Cache Behaviors"]
            B1["/api/* → No Cache\nOriginRequestPolicy付き"]
            B2["/static/* → 1年Cache\nバージョニング必須"]
            B3["/* → 24h Cache\nSPA用フォールバック"]
        end
        CF_FUNC["CloudFront Functions\nURLリライト・リダイレクト"]
        L_EDGE["Lambda@Edge\nJWT検証"]
    end

    subgraph Shield["Origin Shield (ap-northeast-1)"]
        OS_NODE["オリジンシールドノード"]
    end

    subgraph AWS_Region["ap-northeast-1"]
        subgraph VPC["VPC"]
            subgraph AZ1["AZ-a"]
                ALB["ALB"]
                ECS1["ECS Fargate"]
            end
            subgraph AZ2["AZ-c"]
                ECS2["ECS Fargate"]
            end
        end
        subgraph Storage["ストレージ"]
            S3_STATIC["S3\n静的アセット"]
            S3_ORIGIN["S3\nOAC経由"]
        end
        subgraph Cache["キャッシュ"]
            ELASTICACHE["ElastiCache\nセッション管理"]
        end
    end

    User --> CF_WAF
    Bot --> CF_WAF
    CF_WAF --> CF_DIST
    CF_DIST --> CF_FUNC
    CF_DIST --> L_EDGE
    CF_DIST --> B1
    CF_DIST --> B2
    CF_DIST --> B3
    B1 --> OS_NODE
    B2 --> S3_ORIGIN
    B3 --> OS_NODE
    OS_NODE --> ALB
    ALB --> ECS1
    ALB --> ECS2
    ECS1 --> ELASTICACHE
    ECS2 --> ELASTICACHE
    S3_ORIGIN --> S3_STATIC

この構成で3ヶ月後のコスト変化がこちら。個人的にはオリジンサーバーの削減幅が一番意外だった:

項目最適化前(月)最適化後(月)削減率
CloudFrontデータ転送¥180,000¥95,00047%
オリジンサーバー(ECS)¥320,000¥195,00039%
Lambda@Edge実行費¥45,000¥28,00038%
WAF処理費¥22,000¥18,00018%
合計¥567,000¥336,00041%

オリジンサーバーのコスト削減が意外と大きいのは、キャッシュヒット率が上がってECSのAuto Scalingが発動する頻度が激減したから。「CDN最適化はCDN費用が減るもの」と思いがちだけど、実はオリジン側のコスト削減効果の方が大きくなるケースがある。


Continuous Deploymentでキャッシュポリシーを安全に検証する

2026年に入ってから本格的に使い始めたのがCloudFrontのContinuous Deployment機能。これは本番と同じDistributionを使いながら、一部のトラフィックだけをステージング設定に流せる機能で、キャッシュポリシーの変更を実際のトラフィックで検証できる。

# Staging Distributionの作成
aws cloudfront create-continuous-deployment-policy \
  --continuous-deployment-policy-config '{
    "StagingDistributionDnsNames": {
      "Quantity": 1,
      "Items": ["d111111abcdef8.cloudfront.net"]
    },
    "Enabled": true,
    "TrafficConfig": {
      "Type": "SingleWeight",
      "SingleWeightConfig": {
        "Weight": 0.05
      }
    }
  }'

# 5%のトラフィックをステージングに流してキャッシュヒット率を比較
# CloudWatch Metrics で x-cache: Hit from cloudfront の割合を確認
aws cloudwatch get-metric-statistics \
  --namespace AWS/CloudFront \
  --metric-name CacheHitRate \
  --dimensions Name=DistributionId,Value=STAGING_DIST_ID \
  --statistics Average \
  --start-time 2026-07-25T00:00:00Z \
  --end-time 2026-07-26T00:00:00Z \
  --period 3600

以前はキャッシュポリシー変更のたびに「本番に出してみないとわからない」という状況で、チームの心理的安全性が低かった。Continuous Deploymentで5〜10%のトラフィックで先に検証できるようになってから、変更のリードタイムが体感で半分くらいになった。「あの設定、本番で試してみていい?」という会話の心理的ハードルが全然違う。

AWSのインシデント対応についてはインシデント対応の最新ベストプラクティス2026にも書いたけど、CDN設定変更のロールバック手順もちゃんと整備しておくと安心だ。またAWSのマルチリージョン戦略についてはマルチクラウド戦略2026の観点からもCloudFrontのオリジンフェイルオーバー設定を組み合わせると可用性が上がる。


まとめ

CDN最適化は「設定したら終わり」ではなく、継続的に改善していくものだと痛感した3ヶ月だった。やってみて思うのは、デフォルト設定の罪深さで、「動いてるからいいか」が一番コストと性能の両方を食いつぶす。

要点まとめ:

  1. キャッシュヒット率の計測から始める — デフォルト設定のままだとVaryヘッダーでキャッシュキーが肥大化してヒット率が20〜30%台になりがち。まずCloudWatch Logs Insightsで現状把握を

  2. オリジンシールドは日本ユーザー向けならap-northeast-1一択 — 導入するだけでオリジンリクエストが40〜50%削減できる。コストとオリジン負荷の両方に効く

  3. CloudFront Functions vs Lambda@Edge は実行時間と外部依存で判断 — URLリライト・ヘッダー操作はFunctions、JWT検証や外部API呼び出しはEdge。コスト差は6倍あるので安易にEdgeを使わない

  4. キャッシュポリシーの変更はContinuous Deploymentで5%検証してから — 2026年時点でGAになっているので積極活用を。本番全体に出す前に定量的な根拠が取れる

  5. Brotli対応を有効化するenable_accept_encoding_brotli = trueを設定するだけで転送サイズが追加12〜18%削減できる。書くのに5秒、効果は永続的

次のアクション:

  • CloudWatch Logs Insightsで今のキャッシュヒット率を確認する(Hitが50%未満なら要改善)
  • Terraform/CDKでキャッシュポリシーをコード化してバージョン管理する
  • オリジンシールドを有効化してオリジンのメトリクス変化を7日間観察する

皆さんのCloudFront設定、デフォルトのままになってるところありませんか?意外とそこが一番の改善余地だったりするので、一度設定を見直してみてほしい。

U

Untanbaby

ソフトウェアエンジニア|AWS / クラウドアーキテクチャ / DevOps

10年以上のIT実務経験をもとに、現場で使える技術情報を発信しています。 記事の誤りや改善点があればお問い合わせからお気軽にご連絡ください。

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