并行处理技术近年来已成为计算机界研究的一个热点。采用并行处理技术来解决大数据量或时间复杂度高的问题不仅在计算机界，而且在其它科学领域都是首选的。而算法是并行处理技术的核心，所以研究并行算法是非常有意义的。本文以搭建基于MPI的并行集群环境为基础，利用“体系结构—设计算法—编程实现”的设计思路，对并行计算机的体系结构和并行算法的理论基础以及MPI并行程序的设计实现进行了逐一的阐述，最后以最短路径程序为例，重点研究了并行算法的理论以及并行算法设计过程中存在的一些问题，取得了一些有价值的研究成果。　　 首先，简要阐述了并行计算机的分类和MPI并行程序设计的基本理论，接下来研究利用现有的计算机资源，搭建小型的PC集群系统，建立基于Linux和MPI的并行实验环境。　　 其次，介绍了有关并行算法的理论的概念和对并行算法进行评价的指标，讨论了集群环境下并行算法的设计问题。并对本文中用到的编程模型进行重点阐述，对并行算法的评价指标进行了规定。　　 然后，用最短路径的并行算法作为实验用例，深入研究了并行算法设计过程的一些问题，并把设计好的并行快速排序程序应用于最短路径算法。　　 最后，构建现有的闲置计算机集群并行计算平台，对并行算法的性能进行了测试，给出了测试结果，并对结果进行了分析。实验结果表明，本文所设计的并行算法能达到一定的效果，对以后并行平台的搭建和并行算法的设计方面有一定的意义。