コントロールプレーン【control plane】制御プレーン
概要

スイッチングハブやルータなどのネットワーク機器の内部構造、あるいはSDNやクラウド基盤、クラスタシステムなどで用いられる概念である。機器やシステムの構成要素間で制御情報を送受信し、設定や監視、指示の伝達などを行うための伝送路を指す。
コントロールプレーンの具体的な働きはシステムによって異なるが、パケットの転送先や経路を決定するルーティングテーブルの作成や更新、中央の制御システムから末端機器への指示の伝達、各要素の稼働状況の収集や報告、システム内リソースの割り当てや管理などがある。これらの処理によって、データ伝送機能の振る舞いを決定する。
実際のデータを転送する経路や機能は「データプレーン」(data plane)または「フォワーディングプレーン」(forwarding plane)という。データプレーンはコントロールプレーンが決定した経路情報やルールに基づいて高速な転送処理を実行する。コントロールプレーンとデータプレーンを分離することで、管理機能の一元化・集中化が容易になるとともに、一方の障害や攻撃が他方に波及しにくくなる。
かつてのネットワーク機器では、コントロールプレーンとデータプレーンの両機能が同一のハードウェアに一体化して実装されていた。しかし、ネットワークの大規模化や柔軟な運用の必要性から、両者を明確に分離する設計が一般化した。SDNではこの分離が設計の根幹をなしており、「コントローラ」と呼ばれるソフトウェアがコントロールプレーンを集中管理し、各機器はデータプレーンの処理に専念する。この構成により、ネットワーク全体の動的な制御や運用の自動化が実現する。近年ではKubernetesなどのコンテナオーケストレーション環境においても、管理系通信と業務データ通信を分離する同様の設計が定着している。