Apa itu control plane?

Karena jaringan komputer telah menjadi bagian penting dari bisnis modern, yang menghubungkan orang dan perangkat di seluruh dunia, sangat penting bahwa arsitektur jaringan dan komponen yang mereka andalkan juga ditingkatkan. 

Control plane terutama bertanggung jawab untuk mengontrol proses dan fungsi yang mengatur bagaimana data bergerak melalui jaringan. Untuk melakukan hal ini, alat ini mengikuti protokol atau aturan perutean, yang diinformasikan oleh algoritma, untuk menentukan rute terbaik bagi data yang akan diambil antar perangkat (juga dikenal sebagai "node").  

Jaringan biasanya digambarkan sebagai serangkaian bidang (atau lapisan) yang menghubungkan berbagai node yang membentuk jaringan. Data plane, control plane, dan management plane masing-masing menjalankan peran yang berbeda dan memiliki persyaratan keamanan yang berbeda terkait cara mereka menangani data.

• Control plane: Control plane mendefinisikan bagaimana jaringan disebarkan dan bagaimana data akan ditangani, terutama jalur yang akan dilalui data saat disalurkan melalui jaringan. 

• Data plane: Juga dikenal sebagai area penerusan , data plane memungkinkan data dikirim di seluruh jaringan melalui perangkat seperti router dan sakelar. 

• Management plane: Management plane adalah tempat operasi jaringan dikoordinasikan, termasuk konfigurasi jaringan dan administrasi kebijakan yang mendefinisikan fungsinya. 

Sebelum menyelami manfaat control plane dan cara kerjanya, ada beberapa istilah yang akan membantu untuk dipahami:

• Jaringan komputer: Jaringan komputer adalah 2 atau lebih perangkat komputasi yang terhubung—seperti komputer desktop, perangkat mobile, router, atau aplikasi—untuk tujuan mentransmisikan dan berbagi sumber daya dan informasi. Pengaturan perangkat dan sistem pada jaringan adalah proses yang dikenal sebagai orkestrasi jaringan. Perangkat jaringan mengandalkan protokol komunikasi—aturan yang menjelaskan cara mengirimkan atau bertukar data di jaringan—untuk berbagi informasi melalui koneksi fisik atau nirkabel. Misalnya, Border Gateway Protocol (BGP) mengelola bagaimana data dirutekan dari jaringan ke jaringan di internet. 

• Jaringan yang ditentukan perangkat lunak: Jaringan yang ditentukan perangkat lunak (SDN) adalah pendekatan yang dikendalikan perangkat lunak untuk arsitektur jaringan komputer yang sangat bergantung pada antarmuka pemrograman aplikasi (API)—seperangkat aturan yang memungkinkan aplikasi untuk berkomunikasi satu sama lain dan bertukar data dan fitur. 

• Router: Router adalah perangkat fisik atau virtual yang mengirimkan “paket” data antara jaringan. Paket data adalah unit informasi perutean yang telah diformat dengan benar untuk ditransmisikan melalui jaringan. Control plane, baik fisik maupun virtual, memungkinkan router untuk menganalisis paket data dan menentukan jalur terbaik untuk mengirimkannya melalui jaringan. Sebagian besar control plane dan router menggunakan algoritma perutean yang sangat canggih untuk meneruskan paket data.

• Sakelar: Sakelar adalah komponen yang memungkinkan beberapa perangkat dihubungkan melalui penerusan data. Sakelar adalah komponen inti yang digunakan dalam jaringan komputer modern, termasuk Internet. Sakelar menggunakan kabel Ethernet untuk pindah paket data di antara perangkat, sehingga data dan sumber daya dapat dibagi di antara pengguna dan node. 

Control plane menjalankan 4 fungsi penting yang memungkinkan jaringan komputer modern beroperasi: Routing, mengelola lalu lintas, memelihara topologi, dan penyeimbangan beban.

Salah satu peran terpenting yang dilakukan control plane dalam jaringan komputer adalah perutean, yang berarti menentukan jalur perjalanan data dalam jaringan. Perutean bergantung pada pengumpulan data, yang dikenal sebagai tabel perutean, yang mencantumkan berbagai rute informasi yang dapat diambil. Dalam beberapa kasus, masing-masing rute ini akan memiliki metrik spesifik yang terkait dengannya yang akan dipertimbangkan oleh router dan control plane saat merutekan data. 

Selain tabel perutean, router menggunakan seperangkat aturan atau protokol untuk memilih rute yang benar. Salah satu contohnya adalah protokol Open Shortest Path First (OSPF) yang populer digunakan untuk mengontrol konfigurasi jaringan. Lainnya adalah Domain Name System (DNS), sebuah protokol yang menerjemahkan nama domain menjadi alamat IP untuk membantu browser memuat situs web.

Meski proses routing menentukan rute yang akan dilalui data melalui jaringan, fungsi manajemen lalu lintas memprioritaskan dan membentuk lalu lintas jaringan untuk memastikan ketersediaan aplikasi yang tinggi yang dijalankan perangkat di jaringan. Control plane memberlakukan kebijakan jaringan yang telah ditetapkan oleh administrator, seperti daftar kontrol akses (ACL) yang membantu mengoptimalkan kinerja dan keamanan jaringan. Selain itu, memprioritaskan dan mengontrol lalu lintas di seluruh jaringan meminimalkan kemungkinan kegagalan jaringan atau kegagalan perangkat yang terhubung di jaringan. 

Selain mengelola dan merutekan lalu lintas jaringan, control plane juga memelihara topologi jaringan, biasanya direpresentasikan sebagai grafik, yang menunjukkan pengaturan komputer dan perangkat lain di jaringan. Koneksi yang kompleks ini dibuat dan dipertahankan melalui kombinasi komponen fisik dan virtual, seperti router dan perangkat lunak. Control plane mengelola topologi jaringan dengan mempertahankan tabel perutean terperinci yang menunjukkan bagaimana data harus ditransmisikan di seluruh jaringan untuk mendapatkan hasil yang optimal.

Penyeimbangan beban adalah proses mendistribusikan lalu lintas jaringan secara efisien di banyak server yang berbeda untuk meningkatkan ketersediaan sistem dan meningkatkan pengalaman pengguna. Hal ini dilakukan di control plane. Sebagian besar situs web dan aplikasi populer menerima jutaan permintaan pengguna sehari, membuat penyeimbangan beban (dan control plane yang mengaktifkannya) penting untuk fungsionalitas aplikasi dan situs. Dalam control plane, penjadwal adalah proses yang menetapkan beban kerja ke node dan memastikan bahwa sumber daya komputasi digunakan secara efisien. 

Untuk menyeimbangkan lalu lintas dan alur kerja, control plane terus-menerus memindahkan data antar node pada jaringan. Biasanya, ini melibatkan klaster, yang menghubungkan sekelompok komputer sehingga sumber daya mereka dapat digabungkan menjadi satu unit fungsional. Penyeimbangan beban control plane CPLB) berkontribusi pada ketersediaan bidang kontrol yang tinggi dan dapat digunakan untuk menyeimbangkan lalu lintas internal, data yang berasal dari dalam jaringan, dan lalu lintas eksternal, data yang berasal dari sumber eksternal.

Control plane bekerja secara berbeda tergantung konfigurasi jaringan komputer tempatnya diinstal. Dalam jaringan komputer konvensional atau tradisional, perangkat keras tetap seperti router dan sakelar mengendalikan lalu lintas jaringan. Dalam jaringan konvensional, contol plane, management plane, dan data plane semuanya diinstal di router dan switch firmware. Namun, pendekatan ini menjadi kurang praktis karena perusahaan modern semakin beralih ke arsitektur SDN yang memberi mereka lebih banyak skalabilitas.

Karena jaringan komputer telah menjadi semakin penting bagi bisnis, SDN telah muncul sebagai cara paling efisien untuk mengaktifkan banyak aplikasi bisnis. Pasar SDN berkembang dengan cepat; pada tahun 2023, diperkirakan mencapai USD 24 miliar dan diperkirakan akan tumbuh dengan tingkat pertumbuhan tahunan gabungan lebih dari 19% (USD 60 miliar) dalam 4 tahun ke depan^.1

SDN bergantung pada platform terpusat yang digunakan untuk berkomunikasi dengan keseluruhan infrastruktur TI bisnis. Platform itu digunakan untuk mengarahkan lalu lintas data dan jaringan antar perangkat. 

Dalam SDN, control plane menggunakan komponen khusus yang disebut server API untuk mengelola dan mengontrol data yang ditukarkan antara node. Dengan menggunakan control plane dan fungsionalitas API, SDN dapat mengoperasikan lingkungan aplikasi bisnis sebagai kode komputer, meminimalkan waktu pengembang, dan membantu perusahaan modern beroperasi dengan lebih efisien. 

Control plane memiliki banyak manfaat dalam hal manajemen jaringan. Berikut adalah beberapa yang paling umum:

• Efisiensi: Control plane menyediakan satu titik di mana setiap perangkat atau node pada jaringan dapat dikelola. Misalnya, administrator jaringan menggunakan control plane untuk mengonfigurasi pengaturan keamanan, seperti kontrol akses, dan mengotomatiskan pengiriman pembaruan perangkat lunak penting.

• Kemampuan beradaptasi: Control plane memungkinkan perangkat pada jaringan bereaksi secara dinamis terhadap perubahan fungsionalitas jaringan, seperti kegagalan sambungan atau pemadaman listrik. Misalnya, dalam hal perutean data di seluruh jaringan, control plane dapat beradaptasi ketika sebuah node gagal dan merutekan ulang data yang sesuai. 

• Skalabilitas: Control plane dianggap sangat mudah diskalakan karena sumber daya tambahan dapat ditambahkan dengan mudah tanpa meningkatkan kompleksitas jaringan. Beberapa control plane bahkan dikonfigurasi untuk dapat diskalakan secara otomatis, fitur yang dikenal sebagai penskalaan otomatis. Ketika lalu lintas pengguna pada jaringan mencapai ambang batas tertentu, penskalaan otomatis memicu penyediaan sumber daya komputasi tambahan.

• Ketahanan: Control plane sangat tangguh karena aspek-aspek tertentu dari arsitekturnya. Pertama, mereka biasanya disimpan terpisah dari bidang data, yang berarti bahwa kegagalan pada control plane—misalnya, malafungsi penyeimbang beban—tidak akan memengaruhi control plane.

• Latensi rendah: Control plane memantau latensi dan metrik kinerja lainnya untuk sistem dan perangkat yang terhubung pada jaringan (seperti komputer, perangkat mobile, dan kartu grafis) sehingga dapat dijaga agar tetap berada di bawah level tertentu. Secara khusus, latensi CPU penting untuk dipantau karena mencerminkan jumlah waktu yang dibutuhkan data untuk pindah melalui sistem. 

• Keamanan: Control plane dengan fitur keamanan tambahan—dikenal sebagai control plane titik akhir—memberi administrator jaringan kemampuan untuk memantau perangkat yang terhubung ke jaringan, mengidentifikasi ancaman, dan menegakkan kebijakan keamanan tambahan. 

Control plane adalah bagian penting dari jaringan komputer dan penting untuk banyak aplikasi perusahaan yang berharga.  

Komputasi cloud, akses sesuai permintaan sumber daya komputasi melalui internet, sangat bergantung pada jaringan komputer yang mendasari pesawat kontrol. Faktanya, control plane telah menjadi sangat penting untuk arsitektur cloud sehingga sekarang ada control plane khusus cloud yang dirancang untuk diterapkan secara eksklusif di lingkungan cloud. Control plane cloud menyediakan manajemen, routing, dan fitur penting lainnya yang menghubungkan perangkat di jaringan cloud. 

Pasar komputasi cloud adalah salah satu sektor teknologi dengan pertumbuhan tercepat di dunia. Pada tahun 2021, nilainya diperkirakan mencapai USD 551,8 miliar. Pada tahun 2031, nilai ini diperkirakan akan meningkat menjadi USD 2,5 triliun.² Semua penyedia cloud terbesar di dunia menggunakan control plane sebagai bagian dari arsitektur jaringan mereka. Ini termasuk Google Cloud, Microsoft Azure, dan Amazon Web Services (AWS.) 

Mungkin klaster paling populer, klaster Kubernetes secara khusus menjalankan aplikasi kontainer, mengelola node dari control plane dan memungkinkan kode perangkat lunak berjalan di lingkungan komputasi apa pun. Melalui komponen khusus yang dikenal sebagai Kube-Proxy, administrator jaringan dapat memantau perubahan yang terjadi pada node individu dalam cluster Kubernetes dan menyesuaikan aturan jaringan di dalam setiap node individu untuk beradaptasi dengannya. 

Analytics as a Service (AAAs) adalah jenis model pengiriman kemampuan yang memberikan fungsionalitas analisis data bagi perusahaan tanpa harus membangun platform data mereka sendiri atau menyewa tim untuk mengelolanya. Control plane membantu analis data dan arsitek cloud menyediakan infrastruktur yang diperlukan untuk menganalisis data dan menjalankan tugas analitik yang penting. Control plane cloud memungkinkan banyak penyimpanan data berbasis cloud dan kemampuan pemrosesan yang sangat penting untuk AAA.

Autentikasi multi-faktor (MFA) adalah jenis verifikasi identitas yang mengharuskan pengguna untuk memberikan lebih dari 1 bukti yang memverifikasi identitas yang mereka klaim. MFA digunakan secara luas oleh banyak aplikasi populer seperti aplikasi perbankan pribadi, penyedia layanan kesehatan, penyedia email, dan situs media sosial. Control plane mengelola pengaturan dan konfigurasi semua tugas MFA; misalnya, penerbitan dan validasi kata sandi 1 kali (OTP) yang membantu membuat akun pengguna lebih aman.