Web应用服务器为多层分布式企业级应用的开发、部署、集成、运行和维护提供了通用的基础设施。随着在网络计算环境下用户规模和数据量的增长，单个Web应用服务器往往不能满足性能、可靠性等方面的需求，需要借助集群技术以提高分布式系统的可用性、可扩展性和处理性能。可靠的集群通信是Web应用服务器信息交互的基础，然而目前应用服务器产品的集群通信系统普遍存在着自适应能力低、容错性较差、可重配能力不足等问题。本文围绕上述问题，探讨了Web应用服务器集群通信系统的设计与实现。 首先，本文研究了维持集群结构一致性和正确性的关键问题。分析了Web应用服务器集群结构的应用需求，实现了自适应动态拓扑结构，在集群成员间维持拓扑视图的一致性，完成动态加入和优雅退出操作。提出了分布式对等管理机制，避免了性能和可用性瓶颈。利用管理服务器心跳信号侦测同名集群，通过管理服务器自动降级合并同名集群，保证集群的单一性。实现了失效监测链，在任意服务器失效情况下能够在有限时间内重组集群，同时在管理服务器失效后重新选举管理服务器，增强了集群的整体可用性。 其次，本文研究了Web应用服务器集群消息传输的三类模型：PUB／SUB模型、恒定点一点传输模型和临时点一点传输模型，实现了基于集群协作的优化可靠多播，利用滑动窗口进行流控制。在局域网环境下扩展了Gossip算法，实现了分布式消息确认机制，同时依据动态拓扑视图的实时更新避免失效实例对消息的阻塞，在不可靠多播协议的基础上实现了消息的可靠传输。 最后，本文描述了可灵活重配的集群通信系统CCSAS的具体实现。CCSAS利用XML结构化对象模型和Java虚拟机的运行时动态绑定机制，根据可配置组件参数和运行策略实现功能类实例的动态加载，赋予集群管理者灵活更改集群结构、备份策略、负载平衡机制等运行时规则的能力，实现了高度柔性的集群。 论文的研究成果已应用于中科院软件所自主开发的基于J2EE规范的Web应用服务器OnceAS中。目前，OnceAS已成功用于电子政务、电子商务和ERP系统等领域。