データプレーン・とは？初心者にもわかる基礎ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

データプレーンとは、ネットワーク機器の中で「実際にデータを動かす部分」を指します。データプレーンは、受信したパケットを適切な経路へ転送したり、ルールに従って処理したりします。対して、制御プレーンは転送の決定を行う部分で、ルーティングテーブルを作成したり、ポリシーを設定したりします。これらは分業して動くことで、ネットワークは高速かつ安定して動きます。

データプレーンの基本的な役割

データプレーンの主な役割は、パケットの「転送」と「処理」です。実際のデータの流れを処理するため、専用のハードウェア（ASICやNP、FPGAなど）や高速ソフトウェアが使われます。具体的には、受信したパケットのヘッダを解析し、宛先に応じて次の機器へ出す、あるいはルールに従ってNATやQOS（帯域制御）などの処理を施します。

データプレーンと制御プレーンの違い

一般的な用語として、データプレーンは「データを動かす場所」、制御プレーンは「決定を行う場所」です。データプレーンは決定を自動で実行する一方、制御プレーンは決定の内容を作ります。例えば、ルートを新しく追加する時には、制御プレーンでルーティング情報を更新し、それを基にデータプレーンが新しい経路へパケットを転送します。

具体的な構成の例

多くのルータやスイッチでは、データプレーンと制御プレーンが別々のプロセスとして動作します。ハードウェア（データプレーン）とソフトウェア（制御プレーン）を分離することで、処理速度を高めつつ柔軟性を確保します。

データプレーンのしくみ

データプレーンは、パケットの受信、転送、時にはストリーミングの制御を行います。通常はASICと呼ばれる専用回路が、非常に高速にパケットを処理します。現代のネットワーク機器では、ソフトウェア定義ネットワーク（SDN）的な設計も取り入れられ、制御プレーンからデータプレーンをリモートで指示することが増えています。

以下の表は、データプレーンと他のプレーンの違いを簡単に比較したもの。

プレーン	主な役割	操作の速さの目安
データプレーン	パケットの転送と基本的な処理	非常に高速（機器次第）
制御プレーン	ルーティングやポリシーの決定	比較的遅い
管理プレーン	設定や監視、運用管理	人が操作する速度

このように、データプレーンは実際のデータを動かす「走る部分」であり、制御プレーンは路線図を描く設計者の役割、管理プレーンは機器を管理する人やツールの領域です。両方が協力することで、私たちが普段使うインターネットは安定して動き続けます。

身近な例でイメージをつかむ

家庭のルータを思い浮かべてください。家庭内のパソコンが動画を見たり、ゲームをしたりするとき、データプレーンが実際のパケットを送り出します。リモートのサーバへアクセスする場合も、データプレーンが最適な経路を選んでデータを届けます。一方、ルータの設定を変えたり、新しいルールを追加したりするのは制御プレーンと管理プレーンの仕事です。

まとめ

結論として、データプレーン・とはネットワーク機器の「実際にデータを転送する部分」を指します。この部分が高速で正確に動くことが、私たちのインターネット体験の品質を決める大きな要因です。データプレーンと制御プレーンの役割を理解すると、ネットワークの仕組みが見えやすくなります。

データプレーンの関連サジェスト解説

コントロールプレーンデータプレーンとは: コントロールプレーンデータプレーンとは、ネットワークやクラウドを動かす“役割の分担”のことです。コントロールプレーンは指揮をとる頭の役割で、経路の決定や設定の管理、障害時の対応を担当します。データプレーンはその指示を実際に実行する体の役割で、受け取ったルールに基づいてパケットを転送したり処理したりします。二つを分けると管理が楽になり、システムの安定性と拡張性が高まります。身近な例として Kubernetes を挙げると、APIサーバーなどのコントロールプレーンが決定を下し、ノード上の kubelet が現場でその決定を実行します。初心者には“頭と手足”の比喩で覚えると理解が進みやすいです。

データプレーンの同意語

データ平面: ネットワーク機器がパケットを実際に転送・処理する機能領域。フォワーディングやキュー管理、ヘッダ処理などデータの流れに関する作業を担当します。
データ転送平面: データを転送する機能を指す表現。データプレーンの同義語として用いられ、実データの送受信を担う領域を指します。
データ転送平層: データを転送する役割を持つ層（平面の別表現）という意味合い。設計・仕様書などで使われます。
フォワーディングプレーン: パケットのフォワード（転送）機能を担当するプレーン。ルーティング決定後の実際の転送を実行します。
フォワーディング平面: 同様にパケットの転送を行う機能を指す表現。平面としての役割を示します。
転送プレーン: データを実際に転送する機能を担うプレーン。受信データを宛先へ送る処理を含みます。
データフォワードプレーン: データをフォワード（転送）する機能のプレーンという意味。実データの搬送を担当します。
データ伝送平面: データを伝送する機能を持つ平面。転送・伝送の作業を集約します。
データ伝送平層: データの伝送機能を担う層（平面表現の別語）。設計・技術文書で使われることがあります。

データプレーンの対義語・反対語

コントロールプレーン: データプレーンの対義語として広く用いられる領域。ルーティング決定、経路計算、ポリシー適用、制御情報の生成・配布を担当する。
制御プレーン: データプレーンの対義語として広く用いられる領域。ルーティング決定、経路計算、ポリシー適用、制御情報の生成・伝達を担当する。
管理プレーン: 機器の設定・監視・運用管理など、デバイスを管理する機能を担う領域。データの転送は直接は担当しない。
コントロール層: コントロールプレーンと同義の表現。決定した制御情報を実際のデータ転送へ適用させる役割を担う層。
制御層: コントロールプレーンの別表現。データ転送を制御する情報の処理を担う層。

データプレーンの共起語

制御プレーン: データプレーンに対して意思決定情報を生成・配布する機能領域。ルーティングポリシーやイベント処理の指示を提供する。
パケット転送: データプレーンが受信したパケットを適切な出力ポートへ送る実際の転送処理。
フロー表: データプレーンが参照する流れを定義する表。フローのマッチ条件とアクションを格納する。
フローエントリ: フロー表の1行に相当するエントリ。マッチ条件・転送先・処理アクションを含む。
フローマッチング: 受信パケットとフロー表のエントリを照合する処理。
フォワーディング: データプレーンの中核機能。パケットを適切な出力へ路由（転送）すること。
フォワーディング決定: 出力ポートや転送アクションを決定する判断プロセス。
スループット: データプレーンが一定時間に処理できるデータ量の指標。
レイテンシ: パケットがデータプレーンを通過するまでの遅延。
ハードウェアデータプレーン: ASIC/FPGAなどのハードウェアで実装されたデータプレーン。
ソフトウェアデータプレーン: CPUベースで実装されるデータプレーン。
データプレーン処理: 受信・照合・転送といった総合的なデータプレーンの処理を指す。
データプレーン機能: データプレーンが提供する機能の総称。
OpenFlow: SDNの代表的なプロトコルの一つで、データプレーンとコントロールプレーンの橋渡しをする。
SDN: ソフトウェア定義ネットワーク。データプレーンと制御プレーンの分離思想。
NFV: ネットワーク機能仮想化。仮想化されたデータプレーンを含む設計思想。
P4: データプレーンのパケット処理をプログラマブルにするための言語・技術。
データプレーンファブリック: 複数のデータプレーンを連携させ、拡張的な処理構造を作る概念。
パケット: データプレーンが処理する基本データ単位。
スイッチ: データプレーンが動作する代表的な機器の一つ。
ルータ: データプレーンが動作する代表的な機器の一つ。
ASIC: データプレーンを高速化する半導体チップの一種。
FPGA: データプレーンの再プログラム可能なハードウェア。
データプレーン高速化: スループットやレイテンシ改善のための技術・手法。

データプレーンの関連用語

データプレーン: 受信したパケットを実際に転送・処理する機能部。転送決定を行い、パケットを適切な出力ポートへ送る役割を担います。実装はハードウェア（ASIC/NPUs/FPGA）やソフトウェアのいずれでも可能です。
コントロールプレーン: ルーティングや転送ルールの計算・決定を行い、データプレーンへ適用する指示を作成する機能部。機器の挙動を決定づける中心的役割です。
マネジメントプレーン: 機器の設定・監視・管理を担当する機能群。故障検知、設定変更、状態の可観測性の提供などが含まれます。
フローエントリ: データプレーンにおける個々の転送決定の単位。パケットのマッチ条件と、それに対するアクションを組み合わせて定義します。
フローテーブル: 複数のフローエントリを格納し、受信パケットに対して適切なフローエントリを検索して転送決定を行うデータ構造です。
パケット転送: データプレーンの核心機能。受信パケットを指定の出力ポートへ送出する処理全般を指します。
フォワーディング: パケットをネットワーク内の適切な経路へ流す転送処理のこと。データプレーンが担当します。
マッチアクション: OpenFlowなどで使われる設計概念。パケットがどうマッチするか（条件）と、マッチした場合にどう処理するか（アクション）を定義します。
ACL: アクセス制御リスト。データプレーンでパケットを許可・拒否するルールを適用する機能です。
QoS: Quality of Service。データプレーンでパケットの優先順位付けや帯域制御を行い、遅延や混雑を管理します。
データプレーン実装形態_ハードウェア: ASICやNPUs、FPGAを使って高速なパケット転送を実現するデータプレーンの形態です。
データプレーン実装形態_ソフトウェア: ソフトウェアベースのデータプレーン。開発の柔軟性は高いが、ハードウェアに比べ転送性能が劣ることがあります。
ASIC: Application-Specific Integrated Circuit。特定用途向けに最適化された半導体チップで、データプレーンの高速転送を実現します。
NPUs: Network Processing Units。ネットワーク処理に特化したプロセッサ。データプレーンの高度な転送処理を効率化します。
FPGA: Field-Programmable Gate Array。後から再設定可能なハードウェアで、データプレーンの柔軟性を確保します。
OpenFlow: SDNの初期標準のひとつ。コントロールプレーンとデータプレーンを接続し、転送ルールを指示するプロトコルです。
SDN: Software-Defined Networking。コントロールプレーンとデータプレーンを分離して統一的に管理するネットワーク設計思想です。
P4: データプレーンをプログラム可能にするための言語。パケット処理パイプラインの定義に用いられます。
データプレーンプログラマビリティ: データプレーンの動作を柔軟に変更できる能力。P4やハードウェア・ソフトウェアの組み合わせで実現します。
データプレーン分離: SDNなどの設計思想で、転送を担うデータプレーンと制御を担うコントロールプレーンを分離すること。
Open vSwitch: Open Virtual Switch。仮想環境で使われるデータプレーンスイッチで、ソフトウェアベースの転送機能を提供します。