集群内部节点间互联通信技术对集群系统的并行计算效率、可扩展性有着重要的影响。目前流行的高速互联网络有Myrinet、SCI等，但这些网络结构复杂且价格十分昂贵。由西北工业大学康继昌教授提出的“先锋信令寻径式计算机网络”具有信道灵活、通信延迟小、效率高、成本低等优点，适合用作集群系统的高速互联网络。本文研究基于先锋光纤通道交换网的MPI并行通信库。 在美国阿尔贡国家实验室开发的MPICH基础上，结合先锋光纤通道交换网的特点，设计了基于先锋光纤通道交换网络的MPI并行通信库(简称FC_MPI)。针对传统传输机制的不足提出了新的通信机制：当数据量较小时采用传统的内核缓冲区通信方式；当数据量较大时利用“零拷贝”技术，使数据在网络设备与用户程序之间直接传递，消除了数据在用户程序和内核之间的拷贝；当传输信令帧时通过“I／O域重映射”技术，由用户程序直接对网络设备的基地址寄存器进行读写，减少了频繁陷入内核带来的开销。 为了使先锋网应用于中尺度大气数值模拟，通过对国际上广泛使用的中尺度数值气象预报模式MM5的分析，设计了FC_MPI的MPI层点对点通信和群组通信接口。并给出了将MM5移植到先锋光纤交换网络并行通信环境的方法及要点。 本论文的研究得到国家863计划引导项目“中尺度数值天气预报大规模并行计算高性能网络开发”(2003AA001018)的资助。于2006年8月通过了科技部验收，将应用于浙江太极信息技术有限公司的“华云神箭高性能气象数值预报系统”中，为各级气象部门提供准确、高效的数值预报服务。