集群系统在近年来已经逐渐成为并行计算实现载体的主流。随着计算结点性能的不断提高,集群系统的通信性能已经成为影响并行计算性能的一个重要因素。为了使得高性能计算达到实用化,并且满足计算节点间通信需求,就必须提高通信系统的性能。但是新型的高速网络常常价格昂贵,而传统的低效网络又因为不能满足高性能通信需要而得不到有效利用。因此,对并行集群通信底层的通信效率进行提高,将已有的通信资源充分利用起来是目前的研究热点之一。本文围绕着如何提高并行集群的通信效率展开研究工作,主要内容包括:1.阐述了并行计算技术的应用优势,并行计算的重要载体集群系统的发展,说明了通信系统的发展对集群系统计算效率的提高和适用范围的扩大具有重要意义。着重研究了应用于并行计算的高性能通信优化技术。在分析消息传递过程的内核代码基础上,分别从应用层通信、系统层通信、UDP/IP协议通信三方面,对并行集群系统通信时间开销进行研究。根据轻量级通信协议与零拷贝通信协议的特点,有针对性的提出了通信性能优化的方法,提高通信底层的通信效率。2.在现有的集群试验环境基础上,使现有的零拷贝技术更具有实用价值和应用性能。通过对静态缓冲区分配、动态缓冲区分配策略进行分析比较,并且针对复杂的应用层协议,提出一种不依赖操作系统或特殊硬件支持的,可自控的缓冲区管理的集群零拷贝通信优策略。经过并行测试、Ping-pong测试、socket通信传输速率测试、cpu利用率测试等试验。结果表明,经过优化后的通信系统和原有系统相比在数据传输速率和cpu利用率上均有所提高。