Researcher basic information

• 博士(工学), 電気通信大学

• https://researchmap.jp/read0136630?lang=en

• https://jglobal.jst.go.jp/detail?JGLOBAL_ID=200901066692217291
• http://axi-sugiki.github.io/

• 200901066692217291

• Informatics, Software

• Master's degree program, Graduate School of Information Science and Technology
• Doctoral (PhD) degree program, Graduate School of Information Science and Technology

Research activity information

• 09 Mar. 2010, 情報処理学会, 山下記念研究賞
  杉木 章義, 広域分散環境のための仮想機械を利用したサービス協調複製基盤, Japan

• データ活用社会創成に向けた基盤ソフトウェア環境の構築
  杉木 章義; 空閑 洋平; 竹房 あつ子; 藤原 一毅; 合田 憲人; 中村 遼; 塙 敏博; 鈴村 豊太郎; 宮本 大輔; 田浦 健次朗; 伊達 進; 建部 修見
  大学ICT推進協議会 学術情報処理研究（JACN）, 26, Nov. 2022, [Peer-reviewed], [Invited], [Lead author]
  Japanese, Scientific journal
• mdx: A Cloud Platform for Supporting Data Science and Cross-Disciplinary Research Collaborations
  Toyotaro Suzumura; Akiyoshi Sugiki; Hiroyuki Takizawa; Akira Imakura; Hiroshi Nakamura; Kenjiro Taura; Tomohiro Kudoh; Toshihiro Hanawa; Yuji Sekiya; Hiroki Kobayashi; Shin Matsushima; Yohei Kuga; Ryo Nakamura; Renhe Jiang; Junya Kawase; Masatoshi Hanai; Hiroshi Miyazaki; Tsutomu Ishizaki; Daisuke Shimotoku; Daisuke Miyamoto; Kento Aida; Atsuko Takefusa; Takashi Kurimoto; Koji Sasayama; Naoya Kitagawa; Ikki Fujiwara; Yusuke Tanimura; Takayuki Aoki; Toshio Endo; Satoshi Ohshima; Keiichiro Fukazawa; Susumu Date; Toshihiro Uchibayashi
  the 8th IEEE International Conference on Cloud and Big Data Computing (CBDCom 2022), Sep. 2022, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• データ利活用に向けた高性能Kubernetes環境構築の検討
  杉木 章義
  情報処理学会研究報告（2022-HPC-185）, 18, 1, 7, Jul. 2022, [Lead author]
  Japanese, Symposium
• データ利活用に向けた仮想化プラットフォームmdxの基本性能評価
  塙 敏博; 中村 遼; 空閑 洋平; 杉木 章義; 田浦 健次朗
  情報処理学会研究報告（2022-HPC-183）, 7, 1, 9, Mar. 2022
  Japanese, Symposium
• データ活用社会創成プ ラットフォーム mdx の設計・実装・運用〜多様な学際領域における共創に向けて～”，
  鈴村 豊太郎; 杉木 章義; 滝沢 寛之; 今倉 暁; 中村 宏; 田浦 健次朗; 工藤 知宏; 塙 敏; 博; 関谷 勇司; 小林 博樹; 松島 慎; 空閑 洋平; 中村 遼; 姜 仁河; 川瀬 純也; 華井雅; 俊; 宮嵜 洋; 石﨑 勉; 下徳 大祐; 関本義秀; 樫山武浩; 合田 憲人; 竹房 あつ子; 政谷; 好伸,栗本 崇; 笹山 浩二; 北川 直哉; 藤原 一毅; 朝岡 誠; 中田秀基; 谷村 勇輔; 青木; 尊之; 遠藤 敏夫; 大島 聡史; 深沢圭一郎; 伊達 進; 天野 浩文
  大 学 ICT 推進協議会 2021 年度年次大会, Dec. 2021
  Japanese, Symposium
• 高水準なマイクロサービス層における複数ドメインを連携させたインタークラウドHPC環境実現の検討
  杉木 章義
  情報処理学会研究報告（2021-OS-153）, 9, 1, 6, Jul. 2021, [Lead author]
  Japanese, Symposium
• microburst: クラウドネイティブ環境を起点とした異種混合 HPC アプリケーシ ョン開発と展開の検討
  杉木 章義
  情報処理学会研究報告（2021-HPC-180）, 20, 1, 7, Jul. 2021
  Japanese, Symposium
• Distribution system for japanese synthetic population data with protection level
  Tadahiko Murata; Susumu Date; Yusuke Goto; Toshihiro Hanawa; Takuya Harada; Manabu Ichikawa; Hao Lee; Masaharu Munetomo; Akiyoshi Sugiki
  Proceedings - International Conference on Machine Learning and Cybernetics, 2020-December, 187, 193, 02 Dec. 2020
  International conference proceedings
• Distribution System for Japanese Synthetic Population Data with Protection Level
  Tadahiko Murata; Susumu Date; Yusuke Goto; Toshihiro Hanawa; Takuya Harada; Manabu Ichikawa; Hao Lee; Masaharu Munetomo; Akiyoshi Sugiki
  International Conference on Machine Learning and Cybernetics: ICMLC 2020, Dec. 2020, [Peer-reviewed]
  International conference proceedings
• Synthetic Population for Real-Scale Social Simulations
  Tadahiro Murata; Susumu Date; Yosuke Goto; Toshihiro Hanawa; Takuya Harada; Manabu Ichikawa; Hao Lee; Masaharu Munetomo; Akiyoshi Sugiki
  SC20 Exhibition, Nov. 2020, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• Distribution of Synthetic Populations of Japan for Social Scientists and Social Simulation Researchers.
  Tadahiko Murata; Takuya Harada; Manabu Ichika Wa; Yusuke Goto; Lee Hao; Susumu Date; Masaharu Munetomo; Akiyoshi Sugiki
  2019 International Conference on Machine Learning and Cybernetics(ICMLC), 1, 5, IEEE, 2019, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• Multi-Objective Hadoop Configuration Optimization using Steady-State NSGA-II
  Phyo Thandar Thant; Courtney Powell; Akiyoshi Sugiki; Masaharu Munetomo
  2016 JOINT 8TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOFT COMPUTING AND INTELLIGENT SYSTEMS (SCIS) AND 17TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ADVANCED INTELLIGENT SYSTEMS (ISIS), 293, 298, 2016, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• Design and Implementation of a Security Framework in Kumoi Cloud Platform
  杉木,章義; 加藤,和彦
  Computer Software, 30, 4, 3, 17, Japan Society for Software Science and Technology, Oct. 2013, [Peer-reviewed]
  Japanese, Scientific journal, Kumoi is a virtualization-based cloud platform we have been developing for four years. Kumoi was designed for agility by treating various types of resources, such as virtual machines and networks, as distributed objects and combining them together by scripting. This paper especially focuses on security which was achieved in Kumoi where the range of security features including authentication, authorization, accounting, auditing, and encryption were supported. All these features were enabled by natural extension to the original design concepts and described well in this paper from the software composition view.
• 学内無線LANシステムにおける利用統計データの分析とその課題
  杉木, 章義; 佐藤, 聡; 和田, 耕一
  IPSJ SIG Technical Reports, 2013, 7, 1, 5, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Sep. 2013
  Japanese, Scientific journal, 教育や研究環境の充実を目的として,多くの大学で学内無線 LAN システムが導入されている.大規模データ解析の手法を学内無線 LAN の統計データに応用すれば,従来の手法では見つけることのできなかった潜在的な問題を発見し,また戦略的なネットワークの配備計画が可能になることから,利用者から見た学内ネットワークの品質を大幅に向上させることができると期待される.本論文では,学内無線 LAN システムに関する利用統計データを蓄積し,対話的に解析を行うためのシステムについて提案する.また,いくつかの解析事例について紹介し,その際に課題となる利用者のプライバシーやセキュリティに関する配慮などについても議論する.
• Mobile Devices in the Wild (Campus)
  杉木, 章義; 佐藤, 聡; 和田, 耕一
  IPSJ SIG Notes, 2013, 21, 1, 8, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Jul. 2013
  Japanese, Scientific journal, 近年,従来からのノート PC に限らず,スマートフォンやタブレットなど,多様な移動端末が利用されている.近い将来,一人のユーザが複数の端末を当たり前のように活用し,生活を行うといったことが指摘されているものの,実際の我々の身近な利用状況について報告されているものはまだ少ない.本研究では,大学のキャンパスで利用されている Wi-Fi 端末の利用状況について,約 2 ヶ月半にわたり,475 台のアクセスポイントを利用して観測を行った.その結果について,本稿で報告する.
• Measures and Issues of Information Infrastructure for University of Tsukuba at Tohoku Region Pacific Coast Earthquake
  Akira,Sato; Akiyoshi,Sugiki; Hanxiong,Chen; Kazutaka,Furuse; Kazuki,Katagishi; Hisashi,Nakai; Tomohiro,Haraikawa; Atsushi,Maeda; Kouichi,Wada
  IPSJ Journal, 54, 3, 1038, 1049, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Mar. 2013
  Japanese, Scientific journal, University of Tsukuba, which has main campus at Tsukuba City in Ibaraki, was struck by Tohoku Region Pacific Coast Earthquake that occurred on March 11, 2011. Moreover, our university experienced the power failure with the university surrounding area. We selected minimum systems which can run in limited power capacity considering the dependancy between systems, and have operated them. These plan and action have reflected on several disaster plan concerning the information infrastructure. Using analysis of the network system logs before/after the earthquake, we report how the campus from outside after the earthquake that the network was used from inside/outside, and clarify the effectiveness of the measures of information infrastructure in order to continue the announcement.
• An integrated management framework for virtual machines, switches, and their SDNs.
  Akiyoshi Sugiki
  19th IEEE International Conference on Networks, ICON 2013, Singapore, December 11-13, 2013, 1, 6, IEEE, 2013, [Peer-reviewed]
• Maintaining Performance and Consistency in Virtual Resource Management
  Akiyoshi,Sugiki; Kazuhiko,Kato
  情報処理学会論文誌. コンピューティングシステム, 6, 1, 31, 44, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Jan. 2013
  Japanese, Scientific journal, In recent years, cloud computing has been received much attention. Resources in such clouds are managed in a large-scale data center which consists of thousands of machines, network switches, and storages. Virtualization technology at each layer also makes management ever difficult. In this paper, we present a caching technique for such virtual infrastructure. By taking advantage of reference locality, it achieves high efficiency as well as maintaining consistency. Our approach is based on classical caching techniques for distributed objects since resources in the target platform are represented as distributed objects. Consistency is also managed by timeouts and invalidation protocol following the given policy. In the experiments, we have shown that overhead and performance improvement for each operation and demonstrated its effectiveness in virtual machine management.
• Elements and Composition of Software-defined Data Centers
  Akiyoshi, Sugiki; Kazuhiko, Kato
  4th ACM/IFIP/USENIX Int'l Conf. on Middleware (MIddleware 2012), Demos and Posters Track, 2, ACM, Dec. 2012, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• Towards Robust Tuning of Hadoop by using Design of Experiments Approach
  Akiyoshi, Sugiki; Kazuhiko, Kato
  18th IEEE Pacific Rim Int'l Symp. on Dependable Computing (PRDC 2012), Fast Abstract, 2, Nov. 2012, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• A Scripting Environment for Iterative Tuning Process of Server Applications
  Takuya,Aikawa; Akiyoshi,Sugiki; Kazuhiko,Kato
  情報処理学会論文誌. コンピューティングシステム, 5, 5, 138, 151, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Oct. 2012, [Peer-reviewed]
  Japanese, Scientific journal, Although parameter tuning is critical for server performance, that tuning process is error-prone and time consuming. An administrator must repeat many iterations to find an optimal configuration and even at each step non-trivial tasks, including proper configuration of a server and launching benchmark clients, are required. In this paper, we present a scripting environment for efficiently describing such tuning process. We offer distributed objects as ways to manipulate a server and benchmark clients. By this way, tuning process can be described by scripting them in an integrated environment. We also provide automatic tuning as a library for further efficiency. In the experiments, we confirmed that tuning of an Apache web server under SPECweb2005 benchmark and a Hadoop cluster were successfully possible in our tuning environment.
• Enhancing Cloud Availability Through Failure-Oblivious Computing
  Akiyoshi,Sugiki; Akihito,Okuhata; Kazuhiko,Kato
  情報処理学会論文誌. コンピューティングシステム, 5, 5, 103, 117, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Oct. 2012, [Peer-reviewed]
  Japanese, Scientific journal, In recent years, cloud computing has drawn much attention from both industry and academia. A cloud is typically hosted in a large-scale data center that must be well operated despite various failures that may cause severe damage. In this paper, we present a technique to increase availability by introducing a failure-oblivious concept into a software cloud platform. As in the original concept, we made the cloud platform continue its operation even when the presence of failures. To confirm the effectiveness of this approach, we have implemented that concept into our cloud platform, Kumoi, and evaluated it in terms of continued execution and influence from side-effects.
• クラウド基盤ソフトウェアにおけるLineageを利用した障害対策手法の検討
  奥畑, 聡仁; 杉木, 章義; 加藤, 和彦
  IPSJ SIG Notes, 2012, 21, 1, 8, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Jul. 2012
  Japanese, Scientific journal, 近年のクラウドコンピューティングの普及に伴い,データセンターの規模が拡大している.これらの多数の計算機資源を管理するデータセンターにおいて,日常的に発生している障害への対策は大きな課題である.本研究では,クラウド環境で典型的に行われるリソースプールから資源を取り出すという操作に着目し,その障害対策を Lineage と呼ばれるモデルを用いて導入する.障害が発生した資源の代わりをクラウド基盤ソフトウェアが自動的に用意し,透過的に障害に対応することを目指す.本研究では,この手法を当研究室で開発しているクラウド基盤ソフトウェアである Kumoi に導入し,いくつかのスクリプトを用いて実験を行い,障害発生時の Lineage の挙動を確認した.
• A Method for Regional Switching of the Network Booting Environment using Difference of the Latency
  TAKADA,SHINGO; SATO,AKIRA; NAKAI,HISASHI; SUGIKI,AKIYOSHI; SHINJO,YASUSHI
  IEICE technical report. Internet Architecture, 111, 485, 65, 70, The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Mar. 2012
  Japanese, Scientific journal, Improving the usage rate of the computers is important in organizations that have a lot of computers. The authors propose a method to switch the computer environment which is distributed via the network. The proposed system uses the DHCP's characteristic: first-come-first-served. We inject a DHCP server which can respond to the client faster than the original one. Only netboot clients that receive the injected server's DHCP message faster than the original server can boot the different computer environment. The authors constructed a prototype of the proposed method and made experiments. The results show: (1) the original server's response is slower than the injected one because of the delay of the DHCP relaying, (2) the relaying delay would be reduced if the DHCP requests are concentrated.
• A P2P Approach to Scalable Network-Booting
  Shingo Takada; Akira Sato; Yasushi Shinjo; Hisashi Nakai; Akiyoshi Sugiki; Kozo Itano
  2012 THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON NETWORKING AND COMPUTING (ICNC 2012), 201, 207, 2012, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• A High-level Scripting Environment for Server Parameter Tuning in the Clouds
  Takuya,Aikawa; Akiyoshi,Sugiki; Kazuhiko,Kato
  IPSJ SIG Notes, 2011, 11, 1, 8, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Jul. 2011
  Japanese, Scientific journal, After the rise of cloud computing, there is a sharp increase in demand for effective management in a data center. Whereas parameter tuning is a most difficult task that requires expertise and knowledge, it strongly affects server performance. In this paper, we present a scripting environment for parameter tuning in the cloud environment. The system offers distributed language objects each of which corresponds to a benchmark components such as an application or a client. This allows high-level scripting in an integrated environment, being unconscious of distribution and reducing many tasks. To support a variety of applications, we also provide a compiler which generates distributed objects from Interface definitions. Our experiments with Apache under SPECweb2005 and Hadoop, and the results show that parameter tuning is successfully possible in our scripting environment.
• An extensible cloud platform inspired by operating systems
  Akiyoshi Sugiki; Kazuhiko Kato
  Proceedings - 2011 4th IEEE International Conference on Utility and Cloud Computing, UCC 2011, 306, 311, IEEE Computer Society, 2011, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• Self-stabilizing passive replication for Internet service platforms
  Koji Hasebe; Kei Yamatozaki; Akiyoshi Sugiki; Kazuhiko Kato
  2011 4th IFIP International Conference on New Technologies, Mobility and Security, NTMS 2011 - Proceedings, 1, 6, IEEE, 2011, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• Self-Stabilizing Passive Replication for Internet Service Platforms
  Kei,Yamatozaki; Koji,Hasebe; Akiyoshi,Sugiki; Kazuhiko,Kato
  IPSJ SIG Notes, 2011, 11, 1, 8, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Jan. 2011
  Japanese, Scientific journal
• An extensible cloud platform inspired by operating systems
  Akiyoshi Sugiki; Kazuhiko Kato
  Proceedings - 2011 4th IEEE International Conference on Utility and Cloud Computing, UCC 2011, 306, 311, 2011, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• Dynamic grid quorum: A reconfigurable grid quorum and its power optimization algorithm
  Munetoshi Ishikawa; Koji Hasebe; Akiyoshi Sugiki; Kazuhiko Kato
  Service Oriented Computing and Applications, 4, 4, 245, 260, Dec. 2010, [Peer-reviewed]
  English, Scientific journal
• Kumoi: A high-level scripting environment for collective virtual machines
  Akiyoshi Sugiki; Kazuhiko Kato; Yoshiaki Ishii; Hiroki Taniguchi; Nobuyuki Hirooka
  Proceedings of the International Conference on Parallel and Distributed Systems - ICPADS, 322, 329, IEEE Computer Society, 2010, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• Power-saving in large-scale storage systems with data migration
  Koji Hasebe; Tatsuya Niwa; Akiyoshi Sugiki; Kazuhiko Kato
  Proceedings - 2nd IEEE International Conference on Cloud Computing Technology and Science, CloudCom 2010, 266, 273, IEEE Computer Society, 2010, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• Kumoi: A high-level scripting environment for collective virtual machines
  Akiyoshi Sugiki; Kazuhiko Kato; Yoshiaki Ishii; Hiroki Taniguchi; Nobuyuki Hirooka
  Proceedings of the International Conference on Parallel and Distributed Systems - ICPADS, 322, 329, 2010, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• A Cooperative Virtual Machine-based Service Replication Platform for WAN Environments
  Akiyoshi,Sugiki; Kei,Yamatozaki; Kazuhiko,Kato
  情報処理学会論文誌. コンピューティングシステム, 2, 1, 1, 11, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Mar. 2009, [Peer-reviewed]
  Japanese, Scientific journal, Recent Internet services have been developed at extremely limited time and resources. Although service availability is highly demanded, it is generally difficult to achieve high availability within short developing time. Remote replication is a potentially demanded solution to protect a service from whole site down, but it is hardly adopted from small service providers due to unacceptable costs. In this paper, we present a cooperative virtual machine-based replication platform for wide-area environments. We provide a cost-effective, highlyavailable solution via service state replication over peer-to-peer platform. Virtual machines increase reliability over such platform by isolating each other and capturing complete service state. We have implemented a prototype supporting two virtual machines, Xen and Scrap Book for User-Mode Linux. Our experimental results show that the prototype successfully replicated two services on three sites in Japan and recovered them in case of failures.
• Dynamic grid quorum: A novel approach for minimizing power consumption without data migration in grid quorums.
  Munetoshi Ishikawa; Koji Hasebe; Akiyoshi Sugiki; Kazuhiko Kato
  IEEE International Conference on Service-Oriented Computing and Applications, SOCA 2009, 14-15 December 2009, Taipei, Taiwan, 1, 8, IEEE Computer Society, 2009, [Peer-reviewed]
• 耐障害性向上のための自己安定性に基づくインターネットサービス基盤の構築
  大和崎啓; 長谷部浩二; 杉木章義; 加藤和彦
  コンピュータソフトウェア, 日本ソフトウェア科学会, Jan. 2009, [Peer-reviewed]
  Japanese, Scientific journal
• Tuning mechanisms for two major parameters of Apache web servers
  Akiyoshi Sugiki; Kenji Kono; Hideya Iwasaki
  SOFTWARE-PRACTICE & EXPERIENCE, 38, 12, 1215, 1240, Oct. 2008, [Peer-reviewed]
  English, Scientific journal
• Tuning mechanisms for two major parameters of Apache web servers
  Akiyoshi Sugiki; Kenji Kono; Hideya Iwasaki
  SOFTWARE-PRACTICE & EXPERIENCE, 38, 12, 1215, 1240, Oct. 2008
  English, Scientific journal
• A Platform for Cooperative Server Backups based on Virtual Machines
  Akiyoshi Sugiki; Kei Yamatozaki; Richard Potter; Kazuhiko Kato
  International Service Availability Symposium 2008, 5017, 129-141, Lecture Notes in Computer Science (LNCS), May 2008, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings
• Finding Major Parameters of a Web Server with Design of Experiments
  Sugiki,Akiyoshi; Kato,Kazuhiko
  IPSJ SIG Notes, 2008, 35, 33, 40, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Apr. 2008
  Japanese, Scientific journal, The performance of web servers is crucial for today's continual business process. Therefore, the proper management of performance is a major issue in web servers. Current web servers have a large number of parameters, making it impractical to tune all of them manually. In this paper, we present a technique based on design of experiments for finding parameters that influence server performance the most. We call these parameters major parameters. Even with the classical two-level orthogonal design, it can successfully find major parameters with a small number of experiments. We applied this technique to Apache web server under three work-loads of SPECweb2005. Experimental results show that our technique can select 6-9 major parameters out of 24 parameters with 32 experiments.
• A Platform for Cooperative Server Backups Based on Virtual Machines.
  Akiyoshi Sugiki; Kei Yamatozaki,Richard Potter; Kazuhiko Kato
  Service Availability, 5th International Service Availability Symposium, ISAS 2008, Tokyo, Japan, May 19-21, 2008, Proceedings, 129, 141, Springer, 2008, [Peer-reviewed]
• Reliable Passive Standby of Virtual Machines using a Generic Snapshot Mechanism
  Sugiki,Akiyoshi; Potter,Richard; Kato,Kazuhiko
  IPSJ SIG Notes, 2008, 9, 79, 86, Information Processing Society of Japan (IPSJ), Jan. 2008
  Japanese, Scientific journal, The use of virtualization technology on commodity PCs has become popular recently. Strong encapsulation and migration functionalities of virtualization make it easy to achieve disaster-tolerant systems. This paper presents a cheap and service-independent state replication technique based on virtual machines. Our approach has two notable features. First, it is based on a well-known Paxos consensus algorithm and we use it for passive standby. Second, our mechanism reduces network transfer cost and recovery time by using incremental snapshots and their merge mechanism. We implmented our prototype in Java with SBUML virtual machines. Our expriments show that our mechanism can sufficiently recover from failures for two standard benchmark workloads.
• リクエスト待機間隔を考慮したウェブサーバのkeep-alive時間の自動設定 ”
  杉木章義; 河野健二; 岩崎英哉
  コンピュータソフトウェア, 24, 2, 68-78, 日本ソフトウェア科学会, Jan. 2007, [Peer-reviewed]
  Japanese, Scientific journal
• A practical approach to automatic parameter-tuning of Web servers
  A Sugiki; K Kono; H Iwasaki
  ADVANCES IN COMPUTER SCIENCE - ASIAN 2005, PROCEEDINGS, 3818, 146, 159, 2005, [Peer-reviewed]
  English, Scientific journal
• A practical approach to automatic parameter-tuning of web servers
  Akiyoshi Sugiki; Kenji Kono; Hideya Iwasaki
  Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 3818, 146, 159, Lecture Notes in Computer Scinece (LNCS), 2005, [Peer-reviewed]
  English, International conference proceedings

• 5分で分かる!? 有名論文ナナメ読み：Anil Madhavapeddy et al. : Unikernels : Library Operating Systems for The Cloud
  杉木 章義, 情報処理学会会誌「情報処理」, 61, 11, 1142, 1144, Oct. 2020, [Lead author]
  Japanese, Introduction scientific journal
• 北海道大学ハイパフォーマンスインタークラウドの設計,構築,運用まで
  杉木 章義, 棟朝 雅晴, 日本オペレーションズ・リサーチ学会機関誌「オペレーションズ・リサーチ」, 64, 9, 507, 513, 2019
  Japanese, Introduction scientific journal
• Hadoop/Sparkにおける第2階層スケジューラ導入によるタスク進捗度平準化の検討
  杉木章義; 岩井良成, 情報処理学会研究報告(Web), 2017, OS-141, Vol.2017‐OS‐141,No.17,1‐7 (WEB ONLY), 19 Jul. 2017
  Japanese
• Cgroupsを利用したHadoopにおける落ちこぼれタスクのリソース制限による再現
  岩井良成; 杉木章義; 棟朝雅晴, 情報処理学会研究報告(Web), 2017, OS-140, Vol.2017‐OS‐140,No.13,1‐6 (WEB ONLY), 09 May 2017
  Japanese
• Building an edge-based process framework for Winter Road Information Service
  市居 遼平; 棟朝 雅晴; 杉木 章義, 電気学会研究会資料. ITS, 2016, 1, 83, 88, 10 Mar. 2016
  電気学会, Japanese
• Building an edge-based process framework for Winter Road Information Service
  市居 遼平; 棟朝 雅晴; 杉木 章義, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 115, 504, 83, 88, 10 Mar. 2016
  電子情報通信学会, Japanese
• Building an edge-based process framework for Winter Road Information Service
  市居遼平; 棟朝雅晴; 杉木章義, 電子情報通信学会技術研究報告, 115, 504(ITS2015 84-99), 83‐88, 03 Mar. 2016
  Japanese
• Heterogeneous Architectureを活用したネットワークパケット処理の検討
  杉木章義; 佐藤聡, 情報処理学会研究報告(Web), 2014, OS-130, VOL.2014-OS-130,NO.19 (WEB ONLY), 21 Jul. 2014
  Japanese
• Heterogeneous Architectureを活用したネットワークパケット処理の検討
  杉木章義; 佐藤聡, 研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム（OS）, 2014, 19, 1, 6, 21 Jul. 2014
  本論文では，Intel MIC アーキテクチャや CPU/GPU 統合プロセッサに代表される異種混在型アーキテクチャ上でのネットワークパケット処理について検討する．元々は GPGPU 用に記述された Longest Prefix Match (LPM)，Packet Classifier，Aho-Corasick の 3 つのアルゴリズムを OpenCL に移植し，Xeon Phi 上で予備評価を行った結果について報告する．また，汎用マルチコア CPU 上で処理を行った場合との性能比較を行い，今後のアプローチの有効性について検討する．, Japanese
• 筑波大学におけるMS EESの導入 : KMSライセンス認証ログの分析から (インターネットアーキテクチャ)
  杉木 章義; 佐藤 聡; 和田 耕一, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 113, 443, 171, 177, 27 Feb. 2014
  筑波大学では,Microsoft EESライセンスを2013年3月より締結し,導入に向けた作業を行った.EESライセンスは国内の数多くの大学でも既に導入されているが,本学での状況に合わせて運用をカスタマイズし,学内ダウンロードによるソフトウェア配布とKMSライセンス認証を原則とした運用方針を採用した.本研究では,MS EESライセンスの導入を行った2013年3月から12月にかけての9ケ月以上にわたるKMSライセンス認証ログを蓄積し,その分析から,学内でのMS EESライセンスの活用状況やその問題点について報告する., 一般社団法人電子情報通信学会, Japanese
• 筑波大学におけるMS EESライセンスの導入 : KMSライセンス認証ログの分析から (技術と社会・倫理)
  杉木 章義; 佐藤 聡; 和田 耕一, 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報, 113, 442, 171, 177, 27 Feb. 2014
  筑波大学では,Microsoft EESライセンスを2013年3月より締結し,導入に向けた作業を行った.EESライセンスは国内の数多くの大学でも既に導入されているが,本学での状況に合わせて運用をカスタマイズし,学内ダウンロードによるソフトウェア配布とKMSライセンス認証を原則とした運用方針を採用した.本研究では,MS EESライセンスの導入を行った2013年3月から12月にかけての9ケ月以上にわたるKMSライセンス認証ログを蓄積し,その分析から,学内でのMS EESライセンスの活用状況やその問題点について報告する., 一般社団法人電子情報通信学会, Japanese
• 筑波大学におけるMS EESの導入―KMSライセンス認証ログの分析から―
  杉木章義; 佐藤聡; 和田耕一, 電子情報通信学会技術研究報告, 113, 442(SITE2013 58-74), 171, 177, 20 Feb. 2014
  Japanese
• 筑波大学におけるMS EESの導入―KMSライセンス認証ログの分析から―
  杉木章義; 佐藤聡; 和田耕一, 研究報告インターネットと運用技術（IOT）, 2014, 30, 1, 7, 20 Feb. 2014
  筑波大学では，Microsoft EES ライセンスを 2013 年 3 月より締結し，導入に向けた作業を行った．EES ライセンスは国内の数多くの大学でも既に導入されているが，本学での状況に合わせて運用をカスタマイズし，学内ダウンロードによるソフトウェア配布と KMS ライセンス認証を原則とした運用方針を採用した．本研究では，MS EES ライセンスの導入を行った 2013 年 3 月から 12 月にかけての 9 ヶ月以上にわたる KMS ライセンス認証ログを蓄積し，その分析から，学内での MS EES ライセンスの活用状況やその問題点について報告する．, Japanese
• 学内無線LANシステムにおける利用統計データの分析とその課題
  杉木章義; 佐藤聡; 和田耕一, 情報処理学会研究報告(Web), 2013, IOT-23, VOL.2013-IOT-23,NO.7 (WEB ONLY), 20 Sep. 2013
  Japanese
• Mobile Devices in the Wild (Campus)
  杉木章義; 佐藤聡; 和田耕一, 情報処理学会研究報告(Web), 2013, OS-126, WEB ONLY VOL.2013-OS-126,NO.21, 24 Jul. 2013
  Japanese
• Maintaining Performance and Consistency in Virtual Resource Management
  杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会論文誌トランザクション(CD-ROM), 2012, 2, ROMBUNNO.KONPYUTINGUSHISUTEMU,VOL.6,NO.1,31-44, 15 Apr. 2013
  Japanese
• Enhancing Cloud Availability Through Failure-Oblivious Computing
  杉木章義; 奥畑聡仁; 加藤和彦, 情報処理学会論文誌トランザクション(CD-ROM), 2012, 2, ROMBUNNO.KONPYUTINGUSHISUTEMU,VOL.5,NO.5,103-117, 15 Apr. 2013
  Japanese
• A Scripting Environment for Iterative Tuning Process of Server Applications
  相川拓也; 杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会論文誌トランザクション(CD-ROM), 2012, 2, ROMBUNNO.KONPYUTINGUSHISUTEMU,VOL.5,NO.5,138-151, 15 Apr. 2013
  Japanese
• Measures and Issues of Information Infrastructure for University of Tsukuba at Tohoku Region Pacific Coast Earthquake
  佐藤 聡; 杉木 章義; 陳漢雄; 古瀬 一隆; 片岸 一起; 中井 央; 秡川 友宏; 前田 敦司; 和田 耕一, 情報処理学会論文誌, 54, 3, 1038, 1049, 15 Mar. 2013
  平成23年3月11日に起きた東日本大震災で，茨城県つくば市にメインキャンパスを持つ筑波大学も被災し，大学周辺地域とともに停電を体験した．これにより，筑波大学の情報インフラの運用は大きな影響を受けた．各種システムの依存関係を考慮し，限られた電源容量において稼働可能な最低限のシステムを選択し，運用するといった震災関連の対応を振り返ることにより，今後の防災対策案を検討した．その中から実施したいくつの対策案について報告する．また震災後のネットワークシステムのログを分析し，震災後に学内，学外からどのようにネットワークが利用されたかを示し，情報発信のために行った対策が有効であったかを示す．University of Tsukuba, which has main campus at Tsukuba City in Ibaraki, was struck by Tohoku Region Pacific Coast Earthquake that occurred on March 11, 2011. Moreover, our university experienced the power failure with the university surrounding area. We selected minimum systems which can run in limited power capacity considering the dependancy between systems, and have operated them. These plan and action have reflected on several disaster plan concerning the information infrastructure. Using analysis of the network system logs before/after the earthquake, we report how the campus from outside after the earthquake that the network was used from inside/outside, and clarify the effectiveness of the measures of information infrastructure in order to continue the announcement., 情報処理学会, Japanese
• Measures and Issues of Information Infrastructure for University of Tsukuba at Tohoku Region Pacific Coast Earthquake
  佐藤聡; 杉木章義; CHEN Hanxiong; 古瀬一隆; 片岸一起; 中井央; 秡川友宏; 前田敦司; 和田耕一, 情報処理学会論文誌ジャーナル(CD-ROM), 54, 3, 1038, 1049, 15 Mar. 2013
  Japanese
• Maintaining Performance and Consistency in Virtual Resource Management
  杉木 章義; 加藤 和彦, 情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS）, 6, 1, 31, 44, 31 Jan. 2013
  近年，クラウドコンピューティングが注目されている．クラウドを支えるデータセンタにおいて，仮想計算機，ネットワーク，ストレージなどのさまざまな資源が用いられており，これらを効率的かつ適切に管理することは重要である．本論文では，これらを管理する仮想資源管理基盤ソフトウェアにキャッシュ機構を導入する．本機構では，さまざまな資源を分散オブジェクトとして統一的に扱うため，分散オブジェクトのキャッシュ技術をそのまま適用することができる．また，キャッシュポリシによる資源ごとのキャッシュ期間の指定や，インバリデーションによるキャッシュの無効化も行う．実験では，個別の操作ごとの性能改善効果やオーバヘッドを示すとともに，多数の仮想計算機を管理する場合の効率性を改善できることを確認した．In recent years, cloud computing has been received much attention. Resources in such clouds are managed in a large-scale data center which consists of thousands of machines, network switches, and storages. Virtualization technology at each layer also makes management ever difficult. In this paper, we present a caching technique for such virtual infrastructure. By taking advantage of reference locality, it achieves high efficiency as well as maintaining consistency. Our approach is based on classical caching techniques for distributed objects since resources in the target platform are represented as distributed objects. Consistency is also managed by timeouts and invalidation protocol following the given policy. In the experiments, we have shown that overhead and performance improvement for each operation and demonstrated its effectiveness in virtual machine management., 情報処理学会, Japanese
• A Security Framework in Kumoi Cloud Platform
  杉木章義; 加藤和彦, コンピュータソフトウェア, 30, 4, 4.3-4.17 (J-STAGE), 17, 2013
  Kumoi is a virtualization-based cloud platform we have been developing for four years. Kumoi was designed for agility by treating various types of resources, such as virtual machines and networks, as distributed objects and combining them together by scripting. This paper especially focuses on security which was achieved in Kumoi where the range of security features including authentication, authorization, accounting, auditing, and encryption were supported. All these features were enabled by natural extension to the original design concepts and described well in this paper from the software composition view., Japan Society for Software Science and Technology, Japanese
• A Scripting Environment for Iterative Tuning Process of Server Applications
  相川 拓也; 杉木 章義; 加藤 和彦, 情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS）, 5, 5, 138, 151, 15 Oct. 2012
  サーバのチューニングは，性能を左右する重要なタスクである一方で，管理者にとって困難をともなう．パラメータの最適値は多くの場合， 1 回のチューニングでは求まらず，さまざまな試行錯誤を行う必要がある．また， 1 回の試行においても，サーバの設定を変更するだけではなく，複数台からなるクライアントの設定を変更し，起動するなど，煩雑な手続きが必要である．本研究では，このチューニングにおける試行錯誤の過程を効率化するスクリプティング環境を提案する．本提案では，サーバやクライアントなどチューニングに関連する要素をすべて分散オブジェクト化し，統一的な環境で高水準に試行の過程を記述可能とする．また，自動チューニングアルゴリズムのライブラリ化を行うことで，利便性の向上を図る．実験では， SPECweb2005 ベンチマーク下の Apache ウェブサーバと Hadoop を対象として実験を行い，本環境を利用してチューニングができることを確認した．Although parameter tuning is critical for server performance, that tuning process is error-prone and time consuming. An administrator must repeat many iterations to find an optimal configuration and even at each step non-trivial tasks, including proper configuration of a server and launching benchmark clients, are required. In this paper, we present a scripting environment for efficiently describing such tuning process. We offer distributed objects as ways to manipulate a server and benchmark clients. By this way, tuning process can be described by scripting them in an integrated environment. We also provide automatic tuning as a library for further efficiency. In the experiments, we confirmed that tuning of an Apache web server under SPECweb2005 benchmark and a Hadoop cluster were successfully possible in our tuning environment., 情報処理学会, Japanese
• Enhancing Cloud Availability Through Failure-Oblivious Computing
  杉木 章義; 奥畑 聡仁; 加藤 和彦, 情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS）, 5, 5, 103, 117, 15 Oct. 2012
  近年，クラウドコンピューティングが注目されている．クラウドは多くの場合，大規模なデータセンタで運用されており，さまざまな障害にもかかわらず，全体のシステムを適切に運用する必要がある．本論文では， Failure-Oblivious Computing の概念をクラウド基盤ソフトウェアに導入し，可用性を向上させることを提案する．本方式では，全体の処理の継続を優先し，一部の障害を見逃すことでシステム全体の可用性の向上を目指す．我々が開発しているクラウド基盤ソフトウェア KumoiにFailure-Oblivious Computing の導入を行い，システムの継続性や副作用による影響などの観点から評価を行った．In recent years, cloud computing has drawn much attention from both industry and academia. A cloud is typically hosted in a large-scale data center that must be well operated despite various failures that may cause severe damage. In this paper, we present a technique to increase availability by introducing a failure-oblivious concept into a software cloud platform. As in the original concept, we made the cloud platform continue its operation even when the presence of failures. To confirm the effectiveness of this approach, we have implemented that concept into our cloud platform, Kumoi, and evaluated it in terms of continued execution and influence from side-effects., 情報処理学会, Japanese
• クラウド基盤ソフトウェアにおけるLineageを利用した障害対策手法の検討
  奥畑聡仁; 杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会研究報告(CD-ROM), 2012, 3, ROMBUNNO.OS-122,NO.21, 15 Oct. 2012
  Japanese
• Enhancing Cloud Availability Through Failure-Oblivious Computing
  杉木 章義; 奥畑 聡仁; 加藤 和彦, 先進的計算基盤システムシンポジウム論文集, 2012, 168, 175, 09 May 2012
  Japanese
• A Method for Regional Switching of the Network Booting Environment using Difference of the Latency
  高田 真吾; 佐藤 聡; 中井 央; 杉木 章義; 新城 靖, 研究報告インターネットと運用技術（IOT）, 2012, 12, 1, 6, 08 Mar. 2012
  大学のような多数の計算機を保有する組織では，その稼働率を上げることが課題となっている．本研究では，ネットワークブートされる計算機資源を有効活用するため，局所的に通常とは異なる計算機環境を配信する手法を提案する．提案手法では，ネットブートで利用される DHCP が早い者勝ちのプロトコルであるという特徴を利用し，既存の DHCP サーバよりも早く応答する DHCP サーバをネットワークに接続し，そのサーバからの応答が届く範囲にのみ，通常とは異なる計算機環境を配信する．提案手法を実際に筑波大学の端末室に適用し評価実験を行ったところ，本来の DHCP サーバからの応答はリレーにより遅延し，接続した DHCP サーバからの応答が先に端末に到達することを確認した．また，この遅延による時間差は，DHCP サーバへのリクエストが集中した場合には小さくなることを示した．Improving the usage rate of the computers is important in organizations that have a lot of computers. The authors propose a method to switch the computer environment which is distributed via the network. The proposed system uses the DHCP's characteristic: first-come-first-served. We inject a DHCP server which can respond to the client faster than the original one. Only netboot clients that receive the injected server's DHCP message faster than the original server can boot the different computer environment. The authors constructed a prototype of the proposed method and made experiments. The results show: (1) the original server's response is slower than the injected one because of the delay of the DHCP relaying, (2) the relaying delay would be reduced if the DHCP requests are concentrated., Japanese
• A Method for Regional Switching of the Network Booting Environment using Difference of the Latency
  高田真吾; 佐藤聡; 中井央; 杉木章義; 新城靖, 電子情報通信学会技術研究報告, 111, 484(SITE2011 32-55), 65, 70, 08 Mar. 2012
  Improving the usage rate of the computers is important in organizations that have a lot of computers. The authors propose a method to switch the computer environment which is distributed via the network. The proposed system uses the DHCP's characteristic: first-come-first-served. We inject a DHCP server which can respond to the client faster than the original one. Only netboot clients that receive the injected server's DHCP message faster than the original server can boot the different computer environment. The authors constructed a prototype of the proposed method and made experiments. The results show: (1) the original server's response is slower than the injected one because of the delay of the DHCP relaying, (2) the relaying delay would be reduced if the DHCP requests are concentrated., The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Japanese
• クライアント,ネットワーク,サーバ環境を統合したディペンダブルクラウドの検証
  廣岡誠之; 石井嘉明; 矢野恭平; 杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会全国大会講演論文集, 74th, 1, 1.3-1.4, 06 Mar. 2012
  Japanese
• 広域分散環境を活用した災害対策用自律ミラーサイトシステムの開発
  矢野恭平; 石井嘉明; 廣岡誠之; 杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会全国大会講演論文集, 74th, 1, 1.5-1.6, 06 Mar. 2012
  Japanese
• 予見化によるシームレスなスケーラビリティと統合的システム復旧を実現するクラウドシステム
  石井嘉明; 矢野恭平; 廣岡誠之; 杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会全国大会講演論文集, 74th, 1, 1.1-1.2, 06 Mar. 2012
  Japanese
• クラウドコンピューティング基盤を活用した災害対策用自律ミラーサイトシステムの提案
  矢野恭平; 石井嘉明; 廣岡誠之; 杉木章義; 加藤和彦, 全国大会講演論文集, 2012, 1, 5, 7, 06 Mar. 2012
  2011年に発生した東日本大震災では,サーバへのアクセス集中などにより,地方自治体や公共交通機関において,情報伝達に不具合が発生した.これらの機関では,大規模災害時においても継続した情報サービスの提供が求められ,システムには高い可用性が必要となる.本研究では,アクセス負荷に対して自律的にスケールアウトするミラーサイトシステムをクラウドコンピューティング基盤Kumoiを機能拡張することにより開発した.本システムは,複数のデータセンターを用いた広域分散環境を活用し,データセンター間でデータを同期することで,データセンター障害にも対応している., 一般社団法人情報処理学会, Japanese
• クライアント,ネットワーク,サーバ環境を統合したディペンダブルクラウドの検証
  廣岡誠之; 石井嘉明; 矢野恭平; 杉木章義; 加藤和彦, 全国大会講演論文集, 2012, 1, 3, 5, 06 Mar. 2012
  近年,クラウドコンピューティングによるサービスが利用されるようになり,インターネットを通して安定したサービスの提供が求めれられている.しかし,クラウドコンピューティングを支える技術はサーバ環境を基本としており,クライアント環境やネットワーク環境についてはあまり考慮されていない.本研究では,クライアント環境,ネットワーク環境,サーバ環境を統合し,ディペンダブルなクラウドコンピューティング環境を構築した.本環境の性能検証をおこなった結果,ネットワーク障害やサーバ障害に対して自動的に復旧し,クライアントから継続的にサービスが利用できることを確認した., 一般社団法人情報処理学会, Japanese
• 予見化によるシームレスなスケーラビリティと統合的システム復旧を実現するクラウドシステム
  石井嘉明; 矢野恭平; 廣岡誠之; 杉木章義; 加藤和彦, 全国大会講演論文集, 2012, 1, 1, 3, 06 Mar. 2012
  近年,クラウドコンピューティングの普及が進んでいる.クラウドコンピューティング環境では,運用効率を高めるために物理計算機を仮想化する場合が多い.仮想化技術に基づくHAやスケーラビリティといった技術は,サービスの継続性を確保する上で重要である.しかし,これらの技術はシステム全体を復旧するものではない.本研究では,クラウドコンピューティング基盤Kumoiを用い,物理・仮想計算機障害に対して,アプリケーションを含めたシステム全体を自動復旧するクラウドシステムを開発した.また,リソース負荷を予見化し,スケールアウトする仮想計算機を事前に作成,起動することで,シームレスなスケーラビリティも実現した., 一般社団法人情報処理学会, Japanese
• クラウドコンピューティング基盤を活用した災害対策用自律ミラーサイトシステムの提案
  矢野恭平; 石井嘉明; 廣岡誠之; 杉木章義; 加藤和彦, 第74回全国大会講演論文集, 2012, 1, 5, 6, 06 Mar. 2012
  2011年に発生した東日本大震災では，サーバへのアクセス集中などにより，地方自治体や公共交通機関において，情報伝達に不具合が発生した．これらの機関では，大規模災害時においても継続した情報サービスの提供が求められ，システムには高い可用性が必要となる．本研究では，アクセス負荷に対して自律的にスケールアウトするミラーサイトシステムをクラウドコンピューティング基盤Kumoiを機能拡張することにより開発した．本システムは，複数のデータセンターを用いた広域分散環境を活用し，データセンター間でデータを同期することで，データセンター障害にも対応している．, Japanese
• クライアント，ネットワーク，サーバ環境を統合したディペンダブルクラウドの検証
  廣岡誠之; 石井嘉明; 矢野恭平; 杉木章義; 加藤和彦, 第74回全国大会講演論文集, 2012, 1, 3, 4, 06 Mar. 2012
  近年，クラウドコンピューティングによるサービスが利用されるようになり，インターネットを通して安定したサービスの提供が求めれられている．しかし，クラウドコンピューティングを支える技術はサーバ環境を基本としており，クライアント環境やネットワーク環境についてはあまり考慮されていない．本研究では，クライアント環境，ネットワーク環境，サーバ環境を統合し，ディペンダブルなクラウドコンピューティング環境を構築した．本環境の性能検証をおこなった結果，ネットワーク障害やサーバ障害に対して自動的に復旧し，クライアントから継続的にサービスが利用できることを確認した．, Japanese
• 予見化によるシームレスなスケーラビリティと統合的システム復旧を実現するクラウドシステム
  石井嘉明; 矢野恭平; 廣岡誠之; 杉木章義; 加藤和彦, 第74回全国大会講演論文集, 2012, 1, 1, 2, 06 Mar. 2012
  近年，クラウドコンピューティングの普及が進んでいる．クラウドコンピューティング環境では，運用効率を高めるために物理計算機を仮想化する場合が多い．仮想化技術に基づくHAやスケーラビリティといった技術は，サービスの継続性を確保する上で重要である．しかし，これらの技術はシステム全体を復旧するものではない．本研究では，クラウドコンピューティング基盤Kumoiを用い，物理・仮想計算機障害に対して，アプリケーションを含めたシステム全体を自動復旧するクラウドシステムを開発した．また，リソース負荷を予見化し，スケールアウトする仮想計算機を事前に作成，起動することで，シームレスなスケーラビリティも実現した．, Japanese
• The Implementation of Scalable Moodle Environment using Kumoi
  石井嘉明; 矢野恭平; 廣岡誠之; 杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会研究報告(CD-ROM), 2011, 5, ROMBUNNO.CLE-6,NO.4, 15 Feb. 2012
  Japanese
• VMApplex:仮想マシンとアプリケーションの統合管理環境
  相川拓也; 杉木章義; 加藤和彦, 日本ソフトウエア科学会大会講演論文集(CD-ROM), 29th, ROMBUNNO.DP-1, 2012
  Japanese
• The Implementation of Scalable Moodle Environment using Kumoi
  石井 嘉明; 矢野 恭平; 廣岡 誠之; 杉木 章義; 加藤 和彦, 研究報告教育学習支援情報システム（CLE）, 2011, 4, 1, 7, 24 Nov. 2011
  Japanese
• A High-level Scripting Environment for Server Parameter Tuning in the Clouds
  相川拓也; 杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会研究報告(CD-ROM), 2011, 2, ROMBUNNO.OS-118,NO.11, 15 Aug. 2011
  Japanese
• Self-Stabilizing Passive Replication for Internet Service Platforms
  大和崎啓; 長谷部浩二; 杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会研究報告(CD-ROM), 2010, 5, ROMBUNNO.OS-116,NO.11, 15 Feb. 2011
  Japanese
• A Self-Stabilizing Approach to Tolerate Failure for Internet Service Platform
  大和崎啓; 長谷部浩二; 杉木章義; 加藤和彦, コンピュータソフトウェア, 28, 1, 1.248-1.257 (J-STAGE), 2011
  Japanese
• Power-Saving in DHT-based Large-Scale Storage Systems
  丹羽 達也; 長谷部 浩二; 杉木 章義, 日本ソフトウェア科学会大会論文集, 27, 1, 9, 13 Sep. 2010
  [日本ソフトウェア科学会], Japanese
• 分散ハッシュテーブルによる省電力性を考慮したストレージシステム
  丹羽達也; 長谷部浩二; 杉木章義; 加藤和彦, 日本ソフトウエア科学会大会講演論文集(CD-ROM), 27th, ROMBUNNO.5B-2, 2010
  Japanese
• Kumoi:クラウドコンピューティング研究開発のためのシェル環境の構築
  杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会シンポジウム論文集, 2009, 13, 75, 82, 19 Nov. 2009
  Japanese
• A Cooperative Virtual Machine-based Service Replication Platform for WAN Environments
  杉木章義; 大和崎啓; 加藤和彦, 情報処理学会論文誌トランザクション(CD-ROM), 2008, 2, VOL.2NO.1,1-11, 15 Apr. 2009
  Japanese
• A Cooperative Virtual Machine-based Service Replication Platform for WAN Environments
  杉木 章義; 大和﨑 啓; 加藤 和彦, 情報処理学会論文誌コンピューティングシステム（ACS）, 2, 1, 1, 11, 25 Mar. 2009
  近年のインターネットサービスは厳しい時間と資源制約のもとに開発されている．サービスに対する高い可用性が求められているものの，短い開発期間からサービスに複製処理を追加し，十分なテストを行うことは難しい．また，離れた拠点に複製を行う広域複製が潜在的には望まれているものの，多くの場合，コストの問題から導入を諦めているのが現状である．本論文では，広域分散環境における仮想機械を利用したサービス協調複製基盤を提案する．まず，サービス提供者がお互いに計算機資源を提供し，サービスを複製しあうことで少ない参加コストでサービスの可用性を高めることができる．次に，仮想機械を用いることでサービスごとの独立性を高め，特定のサービスに依存しない複製処理や再開機能を提供することができる．本基盤をXenとScrap Book for User-Mode Linuxの2つの仮想機械とともに実装し，日本国内の3拠点で実験を行った．その結果，2つのサービスを同時に稼働させた場合でも，障害から回復することが確認された．Recent Internet services have been developed at extremely limited time and resources. Although service availability is highly demanded, it is generally difficult to achieve high availability within short developing time. Remote replication is a potentially demanded solution to protect a service from whole site down, but it is hardly adopted from small service providers due to unacceptable costs. In this paper, we present a cooperative virtual machine-based replication platform for wide-area environments. We provide a cost-effective, highlyavailable solution via service state replication over peer-to-peer platform. Virtual machines increase reliability over such platform by isolating each other and capturing complete service state. We have implemented a prototype supporting two virtual machines, Xen and Scrap Book for User-Mode Linux. Our experimental results show that the prototype successfully replicated two services on three sites in Japan and recovered them in case of failures., 情報処理学会, Japanese
• Power‐aware Chord:省電力性を考慮した分散ハッシュテーブル
  丹羽達也; 長谷部浩二; 杉木章義; 加藤和彦, 日本ソフトウエア科学会大会講演論文集(CD-ROM), 26th, ROMBUNNO.4B-3, 2009
  Japanese
• 耐障害性向上のための自己安定性に基づくインターネットサービス基盤の構築
  大和崎啓; 長谷部浩二; 杉木章義; 加藤和彦, 日本ソフトウエア科学会大会講演論文集(CD-ROM), 26th, ROMBUNNO.3B-3, 2009
  Japanese
• A Cooperative Virtual Machine-based Service Replication Platform for WAN environments
  杉木章義; 大和崎啓; 加藤和彦, 情報処理学会シンポジウム論文集, 2008, 12, 3, 12, 05 Nov. 2008
  Japanese
• A Power Optimization Method for Quorum Systems
  石川宗寿; 長谷部浩二; 杉木章義; 品川高廣; 加藤和彦, 電子情報通信学会技術研究報告, 108, 248(DC2008 22-27), 17, 22, 13 Oct. 2008
  In this paper, we present a power optimization algorithm for quorum systems, more specifically for a general class of quorum systems called Crumbling walls. Our algorithm optimizes the strategies (i.e., probabilistic choice of a quorum) so that the capacity of every node in a given crumbling wall is not exceeded. However, due to a search space explosion, the linear programming method cannot be directly applied to the optimization process. In order to eliminate this explosion, our central idea is to limit the search space to a subset made out of a special type of strategies prepared to include an optimal solution. Consequently, our algorithm finds a solution in O(d^2) time where d is the number of rows in a given Crumbling wall., The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers, Japanese
• A Flexible Latency-Aware Optimization of Quorum-based Protocol
  ISHIKAWA Munetoshi; SUGIKI Akiyoshi; SHINAGAWA Takahiro; KATO Kazuhiko, IPSJ SIG Notes, 2008, 35, 107, 113, 24 Apr. 2008
  A growing number of Internet services are provided through geographically distributed servers such as edge servers or clusters. In such environments, a certain level of replica consistency must be preserved. A Quorum-based protocol is a kind of replication protocol which can dynamically change the number of replicas that clients write to or read from depending on various circumstances. By changing the number of replicas, each service can satisfy a specific requirements for service availability and latency. In this paper, we present a flexible, latency-aware optimization method for quorum-based protocol. This paper specifically deals with the details of our protocol and discusses basic assumptions and future directions., Information Processing Society of Japan (IPSJ), Japanese
• A Virtual Machine-based Cooperative Platform for Server Backups
  YAMATOZAKI Kei; SUGIKI Akiyoshi; KATO Kazuhiko, IPSJ SIG Notes, 2008, 35, 1, 8, 23 Apr. 2008
  Service availability is crucial for today's Internet services. Traditionally, replicating service state on multiple physical hosts is widely used for high availability. But, preparing multiple machines in geographically diverse environment is expensive, especially for small Internet services. In this paper, we present a virtual machine-based cooperative platform for service backup. The advantage of our platform is twofold: First, by enabling many Internet services to back up their services cooperatively, the platform provides high availability with minimum cost. Second, by using virtual machines, the platform encapsulates the complete states of the services. Furthermore services can share a physical host while maintaining a high level of isolation. We have implemented a prototype of our platform and evaluated it by experiments. The results of our experiments show that participating hosts can back up each others, and that services can recover from host failures., Information Processing Society of Japan (IPSJ), Japanese
• A Flexible Latency-Aware Optimization of Quorum-based Protocol
  石川宗寿; 杉木章義; 品川高廣; 加藤和彦, 情報処理学会研究報告, 2008, 35(OS-108), 107, 113, 16 Apr. 2008
  A growing number of Internet services are provided through geographically distributed servers such as edge servers or clusters. In such environments, a certain level of replica consistency must be preserved. A Quorum-based protocol is a kind of replication protocol which can dynamically change the number of replicas that clients write to or read from depending on various circumstances. By changing the number of replicas, each service can satisfy a specific requirements for service availability and latency. In this paper, we present a flexible, latency-aware optimization method for quorum-based protocol. This paper specifically deals with the details of our protocol and discusses basic assumptions and future directions., Information Processing Society of Japan (IPSJ), Japanese
• A Virtual Machine-based Cooperative Platform for Server Backups
  大和崎啓; 杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会研究報告, 2008, 35(OS-108), 1, 8, 16 Apr. 2008
  Service availability is crucial for today's Internet services. Traditionally, replicating service state on multiple physical hosts is widely used for high availability. But, preparing multiple machines in geographically diverse environment is expensive, especially for small Internet services. In this paper, we present a virtual machine-based cooperative platform for service backup. The advantage of our platform is twofold: First, by enabling many Internet services to back up their services cooperatively, the platform provides high availability with minimum cost. Second, by using virtual machines, the platform encapsulates the complete states of the services. Furthermore services can share a physical host while maintaining a high level of isolation. We have implemented a prototype of our platform and evaluated it by experiments. The results of our experiments show that participating hosts can back up each others, and that services can recover from host failures., Information Processing Society of Japan (IPSJ), Japanese
• Finding Major Parameters of a Web Server with Design of Experiments
  杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会研究報告, 2008, 35(OS-108), 33, 40, 16 Apr. 2008
  Japanese
• Network-partition Aware Distributed Objects for Internet Services
  池嶋俊; 品川高廣; 杉木章義; 加藤和彦, 情報処理学会研究報告, 2008, 9(OS-107), 25, 32, 30 Jan. 2008
  The number and types of Internet services are consistantly growing. Due to unpredictable network outages, it is difficult to make these services highly available. Currently, few highly-available network services exist because the creation of these services require a high development cost. We propose making Internet services highly available through distributed objects. With our system, if a network outage occurs, our library will ensure the concurrency of the distributed objects. Thus, the service author does not need to be concerned about micro-managing objects., Information Processing Society of Japan (IPSJ), Japanese
• Reliable Passive Standby of Virtual Machines using a Generic Snapshot Mechanism
  杉木章義; POTTER Richard; 加藤和彦, 情報処理学会研究報告, 2008, 9(OS-107), 79, 86, 30 Jan. 2008
  The use of virtualization technology on commodity PCs has become popular recently. Strong encapsulation and migration functionalities of virtualization make it easy to achieve disaster-tolerant systems. This paper presents a cheap and service-independent state replication technique based on virtual machines. Our approach has two notable features. First, it is based on a well-known Paxos consensus algorithm and we use it for passive standby. Second, our mechanism reduces network transfer cost and recovery time by using incremental snapshots and their merge mechanism. We implmented our prototype in Java with SBUML virtual machines. Our expriments show that our mechanism can sufficiently recover from failures for two standard benchmark workloads., Information Processing Society of Japan (IPSJ), Japanese
• Network-partition Aware Distributed Objects for Internet Services
  IKEJIMA Syun; SHINAGAWA Takahiro; SUGIKI Akiyoshi; KATO Kazuhiko, IPSJ SIG Notes, 2008, 9, 25, 32, 30 Jan. 2008
  The number and types of Internet services are consistantly growing. Due to unpredictable network outages, it is difficult to make these services highly available. Currently, few highly-available network services exist because the creation of these services require a high development cost. We propose making Internet services highly available through distributed objects. With our system, if a network outage occurs, our library will ensure the concurrency of the distributed objects. Thus, the service author does not need to be concerned about micro-managing objects., Information Processing Society of Japan (IPSJ), Japanese
• リクエスト待機間隔を考慮したウェブサーバのkeep‐alive時間の自動設定
  杉木章義; 河野健二; 岩崎英哉, コンピュータソフトウェア, 24, 2, 68, 78, 24 Apr. 2007
  Japanese
• Automatic Tuning of the Keep-alive Parameter of Web Servers based on Request-waiting Intervals.
  Akiyoshi Sugiki; Kenji Kono; Hideya Iwasaki, Computer Software, 24, 2, 68, 78, 2007
  Japan Society for Software Science and Technology, English
• Tuning the maximum number of connections of a web server using deviation of server latency
  SUGIKI Akiyoshi; KONO Kenji, IPSJ SIG Notes, 2006, 44, 37, 44, 13 May 2006
  Automatic parameter-tuning of Internet servers is demanded to reduce high administrative costs by manual tuning. In this paper, we present a tuning mechanism for the maximum number of connections of a web server. Our mechanism is based on the detection of server latency deviation because most servers show unstable behavior when it is overloaded. Experimental results show that our prototype achieved high throughput while reducing server latency on two different workloads., Information Processing Society of Japan (IPSJ), Japanese
• Tuning the maximum nubmer of connections of a web server using deviation of server latency
  杉木章義; 河野健二, 情報処理学会研究報告, 2006, 44(OS-102), 37, 44, 12 May 2006
  Japanese
• Improving Web server performance by automatic parameter-tuning
  杉木章義; 河野健二, 情報処理学会研究報告, 2005, 48(OS-99), 29, 36, 25 May 2005
  Japanese
• Improving Web server performance by automatic parameter-tuning
  SUGIKI Akiyoshi; KONO Kenji, IPSJ SIG Notes, 2005, 48, 29, 36, 25 May 2005
  Tuning performance parameters of Internet servers is a hard and time-consuming task for administrators. This paper presents an automatic mechanism of tuning the keep-alive timeout, a performance parameter of Web servers. If it is set improperly, it may cause throughput degradation due to poor usage of connections between clients and a server. To yield higher efficiency of connections, our mechanism tries to keep active connections linked and cut off poorly used connections by adjusting the keep-alive timeout. We have implemented a prototype of this mechanism for the Apache Web server. Experimental results show that our mechanism works well on two different workloads., Information Processing Society of Japan (IPSJ), Japanese
• リクエスト間隔を考慮したウェブサーバのkeep‐alive時間の自動設定
  杉木章義; 河野健二; 岩崎英哉, 日本ソフトウエア科学会大会講演論文集(CD-ROM), 22nd, 7C-2, 2005
  Japanese
• リクエスト間隔を考慮したWebサーバのkeep-alive時間の自動調整
  杉木 章義; 河野 健二; 岩崎 英哉, 日本ソフトウェア科学会大会講演論文集, 22, 0, 618, 627, 2005
  インターネット・サーバの性能パラメータ調整は，多くの時間や経験を要する作業である．Web サーバのkeep-alive 時間は，適切に調整しない場合，TCP 接続の使用率を下げスループットを低下させる．本発表では，データを送受信しない接続を切断するように keep-alive 時間を自動的にかつ適切に調整する機構を提案する．本機構を Apache を対象として実装した結果，異なる2 つの負荷に対して適切にkeep-alive 時間を設定し，サーバの性能を向上させることを確認した．, 日本ソフトウェア科学会, Japanese
• ディペンダブルなインターネットサーバを構築するためのカスタマイズ可能なクラスタ用ツールキット
  杉木章義; 河野健二; 岩崎英哉; 益田隆司, 日本ソフトウエア科学会大会論文集, 20th, Pt.1, 230, 234, 16 Sep. 2003
  Japanese
• Basic Design of Customizable Middleware for Dependable Cluster-based Internet Servers
  杉木章義; 河野健二; 岩崎英哉; 益田隆司, 情報処理学会シンポジウム論文集, 2003, 8, 267, 274, 28 May 2003
  Japanese
• A Customizable Toolkit for Dependable Cluster-based Internet Servers
  Sugiki Akiyoshi; Kono Kenji; Iwasaki Hideya; Masuda Takashi, Conference Proceedings of Japan Society for Software Science and Technology, 2003, 0, 11, 11, 2003
  インターネットサーバでは，提供するサービスに対する高いディペンダビリティが求められている．そのため，可用性・信頼性・管理容易性等，お互いにトレードオフの関係にあるディペンダビリティの構成要因を，アプリケーションの特性や目的に応じて適切に調整する必要がある．既存のアプローチでは，特定のサービスに特化した方法でディペンダビリティを達成したきたが，汎用性に欠け，他のサービスにその方法が転用し難いという問題点があった．この問題点を解決するため，本発表では，サーバシステムをいくつかのステージに分割し，アプリケーションの特性に応じてそれぞれの段階をカスタマイズ可能とすることによりディペンダビリティの達成を可能とするようなツールキットを提案し，その実現を示す．, Japan Society for Software Science and Technology

• 高水準なマイクロサービス層における複数ドメインを連携させたインタークラウドHPC環境実現の検討
  杉木 章義
  研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム（OS）, 13 Jul. 2021, Japanese, Oral presentation
• microburst: クラウドネイティブ環境を起点とした異種混合HPCアプリケーション開発と展開の検討
  杉木 章義
  研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC）, 13 Jul. 2021, Japanese, Oral presentation
• Synthetic Population for Real-Scale Social Simulations
  Tadahiko Murata; Susumu Date; Yusuke Goto; Toshihiro Hanawa; Takuya Harada; Manabu Ichikawa; Hao Lee; Masaharu Munetomo; Akiyoshi Sugiki
  IEEE/ACM International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis: SC 20 (online, USA), English, Poster presentation
  17 Nov. 2020 - 19 Nov. 2020
• 日本人口の保護レ ベル別合成データ配布システム
  村田忠彦; 市川学; 後藤裕介; 杉木章義; 伊達進; 塙敏博; 原田 拓弥; 棟朝雅晴; 李 皓
  第 36 回ファジィシステムシンポジウム(ビデオ会議， 久留米，福岡), Japanese, Poster presentation
  07 Sep. 2020 - 09 Sep. 2020
• 大型計算機センター法制化50周年記念シンポジウム：パネルディスカッション
  岩下 武史; 杉木 章義; 江川 隆輔; 星野 哲也; 嶋田 創; 深沢 圭一郎; 伊達 進; 嶋吉 隆夫
  大型計算機センター法制化50周年記念シンポジウム, 20 Jun. 2019, Japanese, Nominated symposium
  [Invited]
• GakuNin RDMと北海道大学ハイパフォーマンスインタークラウドの連携による研究活動の推進について
  杉木 章義
  国立情報学研究所学術情報基盤オープンフォーラム2019：コンテンツ・OSトラック(1), 29 May 2019, Japanese, Public discourse
• 北海道大学ハイパフォーマンスインタークラウドの概要：SINET5と学認クラウド連携による実用フェーズのインタークラウド環境
  杉木 章義
  国立情報学研究所学術情報基盤オープンフォーラム2019：クラウドトラック(1), 29 May 2019, Japanese, Public discourse

• 情報システム設計学特論, 2024年, 修士課程, 情報科学院
• 情報システム設計学特論, 2024年, 博士後期課程, 情報科学研究科
• 情報システム設計学特論, 2024年, 博士後期課程, 情報科学院
• 情報理工学演習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 工学部
• ネットワークとクラウド, 2024年, 学士課程, 工学部

• IEEE
• ACM
• Information Processing Society of Japan
• Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
• Association for Computing Machinery

• 学術研究基盤のマイクロサービス化・ファブレス化の推進に向けた研究
  科学研究費助成事業
  01 Apr. 2024 - 31 Mar. 2027
  杉木 章義
  日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 24K14888
• 高性能計算技術とマイクロサービス化技術の融合に関する研究
  科学研究費助成事業
  01 Apr. 2020 - 31 Mar. 2023
  杉木 章義
  研究期間の前半では，従来の仮想マシンやスパコンといったサーバ層ではなく，高水準なマイクロサービス層で複数学術機関の高性能計算サービスを連携する手法に関する研究を実施した．各拠点で動作するコンテナ同士をSPIFFE/SPIREで接続し，mTLSで相互に認証を行いながら，暗号化通信で計算を行なう．実験環境では，北海道大学情報基盤センターが提供するインタークラウドパッケージを活用し，4拠点（北大，東大，阪大，九大）の計算機を連携させたフェデレーション環境を再現した．実験の結果，学術機関を相互に連携させる場合には，接続拠点の数が多く，発行する証明書のスケーラビリティに課題があることが分かった．また，SINET L2VPNサービスを活用しているものの，最大1.6Gbps程度と実験環境の制約により期待した程の性能は得られなかった．次にパブリッククラウドで研究開発を行い，ヘテロジニアスな各拠点のスパコンや大型計算機システムに高性能計算アプリケーションを水平展開するmicroburst方式を提案した．AWSに代表されるパブリッククラウドのクラウドネイティブなサービスを活用しながら，高性能計算アプリケーションの開発を行う自動化パイプラインを構築し，口頭発表を行なった．
  
  
  研究期間の後半では，データ活用社会創成プラットフォームmdxの試験運用が開始され，計算機環境が自由に手に入るようになった．研究上の制約がなくなり，研究が大幅に進展した．現在，本研究課題の中核となる高性能なKubernetesパッケージの開発を進めている．
  
  
  総括として，本研究が目標とする姿に関して，十分な青写真を示すことができた．一方で，国際会議や雑誌論文などの査読付き成果化の作業が遅れており，その点は反省すべき点である．特に，手広く研究を進めたものの，一方で個別テーマを深く追求することができなくなっており，今後の大きな課題とする．
  日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20K11837
• A Study on Robust Design and Management of Server Software - Based on a Taguchi-Method Approac
  Grants-in-Aid for Scientific Research
  2010 - 2012
  SUGIKI Akiyoshi
  In this study, we have explored the possibility to achieve robustness in design and management of Internet server software. We adoptedTaguchi-method, one of the designs of experiments techniques to achieve firm management of the server software against changes in the environments. We also sought a design strategy of the software to easily achieve robustness in the management steps. We conducted experiments with Apache web server and Hadoop clusters by using our tuning-aid scripting environments, which were built as a part ofthis research
  Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), University of Tsukuba, 22700023
• A Study on a Programming Framework for Virtual Computing Environments
  Grants-in-Aid for Scientific Research
  2010 - 2012
  KATO Kazuhiko; SUGIKI Akiyoshi; HASEBE Koji; SHINAGAWA Takahiro
  We have built a programming framework for cloud-computing environments. We took a structural and extensible design approach by offering fine-grained functional components, which were encapsulated by virtual machines andcombined together by scripting to make cloud systems in a rapid, scalable, and robust way .We also provide autonomous decentralized management of the clouds by offering self-monitoring and regulation capabilities.
  Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), University of Tsukuba, 22300006