采用传统的单个处理器进行运算已经无法满足人们对计算能力的需求，而基于向量处理机和对称多处理机的高性能计算机存在扩展性差、价格昂贵、整体性能较低的问题。针对上述问题，探讨了集群系统的相关理论、技术和方法，该系统易于实现，具有良好的可扩展性、可用性以及很高的性价比使其在商业和科学研究的各个领域里受到人们的青睐。本文使用普通以太网交换机和四台PC在Linux环境下完成集群系统的构建，该集群系统包括NFS文件共享系统、SSH远程登陆系统、MPI并行编程库以及PBS作业管理系统等软件模块。利用C+MPI编程模式，以计算PI值的串行算法和并行算法为例，通过比较不同节点数、不同处理器数的程序运算时间，验证了该集群系统的并行性。算法的并行度容易受矩阵划分方法的影响，常见的矩阵划分方法主要有带状划分和棋盘划分，通过矩阵相乘的算例分析并比较了这两种划分方法的时间和加速比，实验结果表明，棋盘划分方法能开发更高的并行度。HPL是测试集群系统浮点性能的最佳选择，通过调整HPL.dat中的矩阵规模、LU分解的分块大小、处理器网格大小以及参加计算的节点数等参数，总结了HPL测试参数的选取原则，优化了集群系统的性能，评测出集群系统的最优运算速度为13.61Gflops。