九十年代以来,网络硬件的通信能力迅速提高,网络通讯带宽和可靠性增加,百兆网卡广泛应用于集群系统.而通信软件协议的发展则相对滞后,影响机群间通讯能力的主要因素由硬件转向软件.据此,业界了提出了用户层通信的概念.目前,国内外对集群通讯协议的研究主要集中于用户层通讯协议ULN(User-level networking),ULN的基本思想是:在机群系统环境中,网络硬件提供了稳定可靠的物理链路,因此可以简化通信协议,抛弃通信协议中确保可靠传输的部分,另外协议采用由用户层进程直接与网络硬件打交道而绕开操作系统的干预,从而减少系统陷入开销,同时也减少了数据由用户空间向内核空间的拷贝.VIA(Virtual Interface Architecture)是ULN技术进一步发展的结果,VIA1996年由Intel,Microsoft,Conpaq三家公司共同提出,1997年成为计算机工业的行业标准.VIA规范吸收了已有的用户层通信模型的优秀思想,定义了对上层应用支持的统一接口.VIA定义的主要目的是把用户层通信技术从实验室推向市场,使之在工业界得到广泛应用,最终形成面向机群通信市场的商业化产品.VIA规范定义了实现用户层通信所需要的基本的功能,它未定义VIA具体的实现,因此这为各个研究机构实现VIA功能提供了广阔的空间.清华大学高性能所的TH-VIA开发小组致力于VIA研究工作,目前已经在THNPSC-2网络环境的基础上实现了第一套符合VIA规范的实现TH-VIA 1.0.与目前已知的VIA实现原型相比,THVIA是国内外第一个VIA硬件实现,在通信性能上远远优于其它VIA原型实现,另外THVIA还支持TCP/IP通信协议,具有良好的可扩充性.该文首先在理论上分析了TCP/IP通信协议通信过程的开销瓶颈,提出了减少通信开销的几个方案.其次引入了用户层通信模型,在分析一般模型分析的基础上,描述了几种典型的用户层通信模型.再次,分析了目前几种主要的VIA模型的优缺点.最后,重点分析了THVIA的设计思想,模块实现性能分析.