(1)机群环境介绍。
随着并行计算机系统的飞速发展和相应软件产品的开发成功，基于MPP的计算技术和 性能正在达到许多领域对超级计算的要求，因而高性能计算机系统成为人们关注的热点。 特别是当生物工程、石油地质勘探和天气预报等领域由于并行计算机的参与取得巨大成功 后，更多的应用领域开始引入并行计算的概念，更多专业的研究者希望并行计算机早日成为 他们研究时方便实用的工具。
但是开发并行计算软件是一件非常困难的工作，它要求用户了解并行计算机的体系结 构，并行语言的使用方法，更要求用户清楚并行计算算法的细节并具有控制并行计算细节的 技巧，而复杂的并行网络体系结构，晦涩难懂的MPP应用编程模式和特点各异的计算应用 领域等又对传统的软件设计思想提出的了严峻的挑战。为此面向对象的技术和设计思想被 越来越多的软件工具应用到了并行计算中。特别是将原来分布计算环境中应用的构件技术引入到MPP环境中以后，可以隐藏这些细节，为众多领域的研究者开发并行计算软件提供极大的发便。
所谓构件，是指可用来构造其他软件的可复用的软件组成成分。它既可以是被封装的对象类、类树、功能模块等，也可以是软件框架、软件构架、文档资料、分析件或设计模式等。 它使不同小组开发的并行构件之间具有良好的交互性，也最大限度地保证了构件的复用，这将大大减轻用户的开发工作。
1977年，DEC公司推出了以VAX为结点机的松散耦合的集群系统，并成功地将VMS操 作系统移植到该系统上。20世纪90年代以来，随着RISC技术的发展和高性能网络产品的 出现，集群系统在性能价格比(Performance/Cost) 、可扩展性(Scalability) 、可用性(Availabili- ty)等方面都显示出了很强的竞争力，尤其是它在对现有单机上的软硬件产品的继承和对商 用软硬件最新研究成果的快速运用方面表现出了传统大规模并行处理机(Massively Parallel Processor,MPP)无法比拟的优势。
目前，集群系统已在许多领域获得应用。可以预见，随着对称多处理机(Symmetric Mul- tiprocessor,SMP)产品的大量使用和高性能网络产品的完善，以及各种软硬件支持的增多和系统软件、应用软件的丰富，新一代高性能集群系统必将成为未来高性能计算领域的主流平 台之一。具有代表性的集群系统有IBM 的SP2 、SGI 的POWER CHALLENGEarray、Microsoft 的Wolfpack、DEC 的TruClusters 、SUN 的SPARC cluster 1000/2000PDB 以及Berkeley NOW 等。我国国家智能计算机研究开发中心的曙光-1000A、曙光-2000I和曙光-2000Ⅱ也都属于 集群系统的并行计算机。
简单地说，并行计算机就是用若干(几到几千)处理器并行执行一个作业，以提高计算效率。并行计算机的结构、规模、性能可以有很大的差异，其价格也就可以从人民币数万元到 数亿元。以较低的投资，用若干台性能较高的PC机组装成集群并行计算机，采用Linux操 作系统以及目前在各类并行机上通用的信息传递接口MPI并行环境，以此为起步发展并行计算和研究，是一个合适的选择。 一方面，计算机科学技术的发展在高性能计算领域为其他 科学技术的发展提供了越来越宽广的平台。另一方面，科学技术的发展对高性能计算环境 (硬、软件)不断提出更高的要求。针对特定的研究领域，在一定的财力资源下，集群并行计算机可以为数值模拟的发展提供串行计算机系统所无法比拟的高效平台。
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