集群以其优秀的性价比在高性能计算和超级服务器方面获得了广泛应用，但通信开销一致是制约集群性能进一步提高的关键因素，现已成为了该领略主要研究方向。发展日趋成熟的用户级通信技术是减少通信开销的有效途径，但因其与传统通信编程接口语义的巨大区别，加大了程序人员的设计负担，从而阻碍了其应用。基于UNIX TCP/IP的套接字接口已经为TCP/IP协议的应用谱写了成功的乐章，当然，基于用户级协议的高性能套接字接口也将为用户级协议的应用打开方便之门，这也是论文研究的重点。 论文首先介绍了集群系统体系结构的发展，阐述了集群体系机构中重要部分的定义和功能，并从应用角度对集群系统进行了归类。然后，论文介绍了用于集群连接的系统域网，同时对几种典型的高速互连网络进行了介绍。通过建立多机系统的计算与通信模型，证明了一定条件下，影响计算性能的关键因素在于通信初始开销。随后，论文分析了TCP协议之所以不适合系统域网的原因，介绍了几种早期的用户级通信模式的代表作。论文较为详细地对用户协议工业规范—虚拟接口体系结构进行了介绍，重点分析了Berkeley的一个实现版本MVIA，并对其重要结构和实现方法进行了阐述，然后分析了其性能。 最后一部分作为论文的重点，详细讨论了套接字接口的实现方法。在分析了多种实现和用户通信特点之后，论文给出了一种新的用户级套接字接口SMVIA的设计方法。在SMVIA实现中，设计了一种新的流量控制协议。通过定义两种用于测试通信协议性能的参数，对SMVIA的通信性能进行了分析比较，证明了在用户级通信中SMVIA具有良好的性能。