FastlyとfalcoでNode.jsレスなWebサーバーの構築: IPTV版ABEMAアプリのインフラ刷新

ABEMA の Web チームでは、一般的なブラウザに加えて、インターネットに繋がるコネクテッドTV向けのアプリケーションも開発しています。IPTV という種類のテレビではアプリを内蔵のブラウザで動作させるため、Web 技術を使ってアプリを開発できます。

IPTV版アプリでは Node.js と GCS を使ってアプリを配信していましたが、配信が最適化されておらずパフォーマンス改善の余地がある状態でした。 また、Node.js の責務はかなり薄く、エッジのロジックで充分に代替できる状況でした。 そこで Fastly を導入するとともに、最近シミュレーターモードが実装された falco によって実環境とローカル環境のコードが統一された状態でサーバーレスなインフラへと刷新できた事例をご紹介します。

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 1 FastlyとfalcoでNode.jsレスな Webサーバーの構築 : IPTV版 ABEMAアプリのインフラ刷新 2024-08-27 Tadahiro Noguchi Muddy Web #9
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 野口 直寛 (Noguchi Tadahiro) 2018年新卒入社 株式会社AbemaTV Web-based TV チーム所属 Web 技術を使用したスマートテレビ (IPTV) 上で動く ABEMA アプリの 開発を行っています．特にパフォーマンスの改善を主務として担当し ています． 趣味は旅行，ダイビング，スキーです．最近北極に行きました． 2 Profile @nodaguti
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 3 1. ABEMA と IPTV について 2. インフラ構成の問題点と解決策 3. Fastly と falco の導入 4. 導入の効果 5. 導入における muddy なできごと INDEX
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 ABEMA と IPTV について 4
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 ABEMA 紹介 5 テレビ × ビデオのハイブリッド型 24 時間 365 日完全編成型リニア配信と 見逃しや限定コンテンツを 登録不要で好きなタイミングに視聴できるビデオ配信を 楽しむことができます。 国内最大級のオリジナルエピソード数 オリジナルエピソード数は国内発の動画サービスで日本 No.1 ※ を誇り、 総エピソード数は常時約 30,000 本以上を配信しています。 ※ 2024 年 1 月時点、自社調べ 100%プロコンテンツ サイバーエージェントとテレビ朝日 それぞれの強みを活かした制作体制で 高品質なコンテンツを配信しています。 多彩なラインナップ 24 時間編成のニュース専門チャンネルをはじめ、 オリジナルのドラマや恋愛番組、アニメ、スポーツなど、 多彩なジャンルの約 20 チャンネルを 24 時間 365 日放送しています。
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 ABEMA 紹介 6 複数デバイス対応・多彩なチャンネルラインナップ
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 ABEMA 紹介 7
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 IPTV とは 8 大きく4種類に分類できる ABEMA 対応のテレビデバイス ※1 • ソニー BRAVIA • シャープ AQUOS • パナソニック ビエラ / プライベート・ビエラ / 4KDIGA • 三菱電機 REAL • 船井電機 FUNAI • Hisense • 東芝 REGZA • TCL • アイリスオーヤマ LUCA • Fire TV • Apple TV • Chromecast ※1: https://help.abema.tv/hc/ja/articles/360013743211 • Web-based TV ◦ Linux を搭載し，Web 技術を使ってアプリケー ションを構築できるテレビ • Android-based TV ◦ Android OS を搭載し，Android 技術を使ってア プリケーションを開発できるテレビ • Apple TV • Chromecast
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 Panasonic の開発者向けサイトでは， IPTV App を Panasonic の HTML5 SDK を使って開発可能であると読み 取れる記述がある Panasonic サイトには HTML5 / IPTV の文字 IPTV とは 9 (株)ACCESS が開発している Webkit / Chromium ベースの ブラウザ NetFront Browser が搭載されている Web-based TV はブラウザを搭載 REGZA X9400 取扱説明書より引用 https://www.regza.com/tv/lineup/x9400 https://developer.vieraconnect.com/
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 IPTV とは 10 • IP (Internet Protocol) 技術を使ってビデオコ ンテンツをテレビへ提供する技術 • 日本では一般社団法人 IPTVフォーラムが IPTV サービスの仕様策定を行っている • IPTV サービスとして ABEMA を提供する ためのテレビ向けアプリケーション • ターゲットとなるテレビにはブラウザが搭載 されている IPTV版 ABEMA とは IPTV とは
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 インフラ構成の問題点と解決策 11
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 改善前の構成図 12 • クライアントからのリクエストを Node.js で 受ける • Node.js は HTML を動的生成して返却 • HTML には Cloud Storage の URL で JS/CSS/画像のアセットが記載される • クライアントはアセットを Cloud Storage から直接取得してアプリを起動する クライアント Node.js Cloud Storage リクエスト HTML JS/CSS/画像
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 旧構成の問題点 13 • Node.js が直に露出していることによる運用コスト ◦ 負荷対策・セキュリティ対策 • Cloud Storage が直に露出していることによる運用コスト ◦ 負荷対策・セキュリティ対策 • パフォーマンス ◦ HTML / アセットが gzip 等で圧縮されていない ◦ Node.js の物理的位置が固定されている CDN を導入して解決を図ることにした
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 問題点の解消 14 • Node.js が直に露出していることによる運用コスト ◦ 動的生成していた HTML は，実は事前に静的ビルドできた ◦ アプリ全体を静的生成して Cloud Storage から配信することで Node.js をなくせる ◦ 動的生成部分のロジックは CDN のエッジで処理し，ファイルの出し分けを行う • Cloud Storage が直に露出していることによる運用コスト ◦ 前段に CDN を置くことで quota に抵触するリスクを排除 ◦ Cloud Storage は private object にして CDN 以外からアクセスできないようにする • パフォーマンス ◦ CDN で透過的に gzip/br 圧縮をできるため，ビルド設定を複雑にせずに改善可能 ◦ 地理的位置も最適なエッジサーバーが自動的に選択されるようになる
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 改善後の構成図 15 • クライアントからのリクエストを CDN で受ける • CDN で静的ファイル出し分けのロ ジックを実行し，ファイルを返却 • キャッシュになければ Cloud Storage から取得して CDN 経由で返却 クライアント CDN Cloud Storage HTML/JS/CSS/画像 HTML/JS/CSS/画像 リクエスト リクエスト
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 Fastly と falco の導入 16
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 Fastly の選定 17 • すでに Web Browser で Fastly の契 約があり，相乗り可能 • VCL でエッジにロジックを乗せられる ◦ Compute@Edge は契約なし • コードの正しさをどう担保するか ◦ 公式の自動テスト基盤がない ◦ ローカルで Fastly VCL を実行で きない ▪ ローカル環境では Node.js でロジックを再現する必要 がある 懸念点 Fastly 選定の理由
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 懸念点への対応 : falco の導入 18 • ysugimoto さんが個人で開発してい る Fastly VCL の開発補助ツール • 独自のパーサーを実装 • Linter, Formatter, Simulator, Debugger, Unit Testing, REPL falco とは
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 画像 19 https://speakerdeck.com/ysugimoto/getting-robust-vcl-with-falco ysugimoto さんによる falco の紹介 @ Fastly User Meetup
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 20 https://github.com/fastly/vscode-fastly-vcl/ 公式提供の VSCode 拡張機能にも組み込まれている
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 Unit Testing 21 サブルーチンごとにテストを書ける dev / prd 向けそれぞれにテストを実行
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 Linting 22 ファイルごとに lint を実行
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 Simulator を使ったローカルサーバーの構築 23 • falco simulate で VCL を指定して 起動すると，レスポンスを受け付け てくれるようになる • override_backends で Cloud Storage をローカルの静的ファイル 配信に置き換える
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 ローカル環境の構成図 24 • Fastly を falco でシミュレート • Cloud Storage を http-server でシ ミュレート • http-server で max-age=0 を指定 して，falco のキャッシュを無効化し て Hot Reload が効くようにする クライアント falco http-server HTML/JS/CSS/画像 HTML/JS/CSS/画像 リクエスト リクエスト
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 導入の効果 25
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 オリジンへのリクエスト減少 26 キャッシュヒット率 100%を達成
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 パフォーマンスの向上 27 起動時間が 0.7秒短縮
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 リリース手順の簡略化 28 • Node.js サーバーをデプロイする手順が不要になった • 一回のリリースにかかる時間は30分から15分と半分に短縮
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 導入における muddy なできごと 29
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 Fastly の VCL アップロードの仕組み構築の話 30 • VCL アップロードは公式で 4通りサポートされているが，どれも一長一短 ◦ Web UI ▪ 手作業が必要 ◦ Fastly CLI ▪ サービスバージョン管理や差分アップロードは自前で構築する必要あり ◦ Fastly API ▪ サービスバージョン管理や差分アップロードは自前で構築する必要あり ◦ Terraform Provider ▪ Terraform の運用が必要 • 今回は Fastly API を使って自前でアップロード用スクリプトを TS で作成した
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 Fastly の VCL アップロードの仕組み構築の話 31 • npm に fastly パッケージがあり Fastly API をラップしてくれている ◦ https://www.npmjs.com/package/fastly • しかし ◦ 型がない ◦ GitHub Copilot でうまく補完してくれない ▪ メソッド名も引数も存在しないものを提案してくる ◦ 公式ドキュメントもパラメータの説明が不足している
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 Fastly から GCS private object へ接続する方法の話 32 • Fastly のドキュメントに HMAC key を使って認証を行う方法が書かれている ◦ https://docs.fastly.com/en/guides/google-cloud-storage • 認証方式の違い ◦ HMAC v2 と v4 がある ◦ Fastly は v2 メイン，Cloud Storage は v4 メインで解説していて微妙に情報が噛み 合わない • AWS 互換モード ◦ Fastly のドキュメントをそのまま適用すると AWS S3 互換モードとなる ◦ Cloud Storage から返ってくるヘッダーが X-Amz-Meta- など AWS 互換に
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 おわりに 33
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 おわりに 34 • アプリケーションの静的生成と Fastly 導入 ◦ Node.js サーバーを廃止できた • falco のローカル環境導入 ◦ Fastly 上で動かす VCL と同じものをローカルで動かすことができる ◦ 安心してデプロイできる環境を構築できた • 一石三鳥の効果 ◦ パフォーマンス ◦ セキュリティ ◦ 開発生産性
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 中途採用再開しました！ 35 https://hrmos.co/pages/cyberagent-group/jobs/16949
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