计算机群集是一种把多台计算机组织起来，通过统一的资源整合与任务调度，模拟成一台功能更为强大的机器，通过分布式计算来协同完成各种任务的技术。随着计算机硬件性能的提高，计算机群集的高可用性和良好的可扩展性为实现容错冗余和执行高性能计算提供了可靠的硬件平台，在服务器领域和高性能科学计算中起到了举足轻重的作用。但是随着计算机网络技术的发展，尤其是网格计算的提出，人们对高性能计算的要求不断提高，计算机群集的发展逐渐遇到了瓶颈。一方面，群集的架构决定了其成员节点必须集中在同一个局域网内，使节点无法跨越局域网进行部署，严重影响了其进一步的扩展；另一方面，随着宽带网络的普及，黑客入侵、计算机病毒、木马程序、恶意代码、网络钓鱼、拒绝服务攻击和流氓软件得以迅速漫延，严重影响了通信安全，过去普遍被认为安全的局域网也逐渐受到波及，计算机群集的安全通信面临着前所未有的考验。因此，在解决计算机群集跨越局域网这个问题的同时，还必须要采取相应的措施来保证节点间的安全通信，使群集能够正常运作。本文简单地介绍计算机群集的发展和国内外研究现状，详细阐述了Internet安全协议(IPSec)的基础协议、工作模式、工作原理和应用场合，通过分析计算机群集的基本架构和相关技术指出了计算机群集的局限性，建立了一种能跨越多个局域网的群集模型，再结合虚拟机技术来实现广域网群集，然后根据IPSec的相关规则提出四种不同的安全策略，来对节点间的通信流量进行完整性验证和数据加密，最终实现群集安全通信。本文最后将进行各种实验，通过各种数据和测试结果来验证相关模型和各种策略的可行性。