Я не вижу ничего странного в задержке для вашего образца GIF. Я думаю, что все приложения движка GAE размещены в Соединенных Штатах, поэтому использование его в качестве CDN может быть не идеальным, если ваши пользователи, например, находятся в Азии. Кэширование браузера должно решить эту проблему, поэтому убедитесь, что она настроена правильно.
apachebench для вашего GIF:
Percentage of the requests served within a certain time (ms)
50% 211
66% 257
75% 288
80% 289
90% 296
95% 302
98% 328
99% 345
100% 345 (longest request)
apachebench для логотипа stackoverflow (извините, Джефф):
Percentage of the requests served within a certain time (ms)
50% 372
66% 373
75% 373
80% 373
90% 374
95% 376
98% 384
99% 384
100% 384 (longest request)
Обратите внимание, что ваше изображение в 4 раза больше логотипа SO, и что если вы сделаете много одновременных запросов, я думаю, что версия, размещенная на GAE, справится с нагрузкой намного лучше.
Сжатие GIF было бы бессмысленным (и совершенно неправильным), поскольку оно уже сжато.