Для эффективной эксплуатации высокопроизводительных кластерных установок необходимо использовать сложный комплекс программных систем. Долгое время пользователям Windows кластеров приходилось одновременно использовать программное обеспечение нескольких производителей, что могло быть причиной проблем с совместимостью различных программ друг с другом. C выходом Compute Cluster Server 2003 (CCS) можно говорить о том, что компания Microsoft предоставляет полный спектр программного обеспечения, необходимый для эффективной эксплуатации кластера и разработки программ, в полной мере использующих имеющиеся вычислительные мощности.

Microsoft Compute Cluster Server 2003 (CCS) представляет собой интегрированную платформу для поддержки высокопроизводительных вычислений на кластерных системах. CCS состоит из операционной системы Microsoft Windows Server 2003 и Microsoft Compute Cluster Pack (CCP) – набора интерфейсов, утилит и инфраструктуры управления. Вместе с CCP поставляется SDK, содержащий необходимые инструменты разработки программ для CCS. Кроме того, к Microsoft Compute Cluster Server 2003 логически примыкает Microsoft Visual Studio 2005, являющийся интегрированной средой разработки (IDE) параллельных программ, содержащий компилятор и отладчик программ, разработанных с использованием технологий MPI и OpenMP.

В качестве вычислительных узлов кластера могут быть использованы 64-битные процессоры семейства x86 с, как минимум, 512 Мб оперативной памяти и 4 Гб свободного дискового пространства.

На вычислительных узлах кластера должна быть установлена операционная система Microsoft Windows Server 2003 (Standard, Enterprise или Compute Cluster Edition).

В состав CCP входит Microsoft MPI –реализация стандарта MPI 2 от Argonne National Labs. MS MPI основана на MPICH 2 и поддерживает полнофункциональный API с более чем 160 функциями. MS MPI в Windows Compute Cluster Server 2003 использует WinSock Direct протокол для наилучшей производительности и эффективного использования центрального процессора. MS MPI может использовать любое Ethernet соединение, поддерживаемое Windows Server 2003, а также такие соединения как InfiniBand или Myrinet с использованием WinSock Direct драйверов, поставляемых производителями аппаратного обеспечения. MS MPI поддерживает языки программирования: C, Fortran 77 и Fortran 90, - а Microsoft Visual Studio 2005 включает параллельный отладчик, работающий с MS MPI. Разработчики могут запустить свое MPI приложение на нескольких вычислительных узлах, и Visual Studio автоматически соединится с процессами на каждом узле, позволяя разработчику приостанавливать приложение и просматривать значения переменных в каждом процессе отдельно.

Кроме реализации MPI в состав CCP входит удобная система планирования заданий, позволяющая просматривать состояния всех запущенных задач, собирать статистику, назначать запуски программ на определенное время, завершать "зависшие" задачи и пр. Система предоставляет следующие интерфейсы: командная строка, графический интрфейс,  COM, веб-сервис и др.

Windows Compute Cluster Server 2003 поддерживает 5 различных сетевых топологий,  при этом каждый узел может иметь от 1 до 3 сетевых карточек. Правильный выбор используемой топологии необходим для оптимального функционирования вычислительного кластера.

Полная инструкция по установке Microsoft Compute Cluster Server 2003 и выполнении заданий под управлением этой системы представлена в лабораторной работе 1 и лабораторной работе 2, разработанных в рамках учебного курса "Теория и практика параллельных вычислений".