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计算量子化学是一门量子化学、计算数学、计算机技术和化学的各分支学科综合交叉的新学科,其主要目的是利用有效的数学近似方法以及计算机程序来模拟、计算和分析量子化学中的问题、特征和性质。计算量子化学的水平反映了量子化学理论发展与应用状况,常作为量子化学进展的一个重要标志。随着计算机技术的发展与量子化学理论研究的深入,量子化学计算方法及其应用日新月异,由于量子化学研究人员的工作,计算量子化学系统也随之有了一定的发展,现在已经有一些商用量子化学计算软件出现,其中很多都能够在普通PC机上实现化学精度的量化计算,用程序实现的计算量子化学系统可以在仿真环境中模拟各种化学和生物分子,进行一系列的科学研究。但是,此类程序通常规模大,计算复杂,随着计算量子化学学科的发展,原来单机的运行环境已不能满足日益增长的计算任务要求。为满足计算量子化学学科用户的高性能计算需求,就需要构建分布式系统,在机群环境中完成海量计算任务。由于用户的操作系统平台不同,用户可能在办公室利用Windows环境的台式机,也可能在外出差利用Linux环境的笔记本,或者利用Mac环境的手机登录远程机群计算环境上载任务、查询计算进度、下载计算结果。这就需要计算量子化学系统用户能够得到多种平台的支持。本文以客户端与机群间的数据通信为主要研究重点,通过构建分布式计算量子化学系统,研究支持多平台的数据通信机制,在保证数据通信的正确性前提下提高通信效率。本论文包括:搭建分布式计算量子化学系统,给出分布式计算量子化学系统的总体结构和模块组成,介绍数据通信在整个系统中的地位和作用,以及高性能计算中计算量子化学的数据通信方法。通过权限管理机制对系统资源合理利用,对系统安全性提供支持;研究对高性能计算平台提供服务进行探测的方法,在数据通信通道建立后数据传输状态的检测机制;研究多线程并发机制对多用户的应用需求提供支持,同时,为了方便高性能计算化学用户,实现同步图形用户界面的实时响应。