В основе существующих способов коммутации узлов суперкомпьютеров лежит использование коммутаторов или шин (линков). При этом возможны различные конфигурации получающихся систем связи.
На рис. 1,а показана система связи на основе коммутирующей матрицы (crossbar) с входами и выходами (размера ×), имеющей элементарных переключателей. Уменьшение числа переключателей достигается в многоступенных коммутаторах (на рис. 1,б показан трехступенный вариант).
Рис. 1.  Системы коммутации узлов суперкомпьютеров
Более простой вариант связи — общая шина (рис. 1,в), но с ростом числа связываемых устройств увеличиваются временные задержки в передаче данных.
Каждый узел многопроцессорной структуры может быть связан с тем или иным числом соседних узлов. Используются топологии тороидальная, гиперкуб и др. Так, в компьютерах семейства Cray T3D/T3E все процессоры объединены специальными высокоскоростными каналами в трехмерный тор, в котором каждый вычислительный узел имеет непосредственные связи с шестью соседями. В архитектурах DM-MIMD популярна топология гиперкуба, в которой имеется узлов, причем каждый узел имеет связей и длина маршрута от любого узла к любому другому не превышает промежуточных узлов. В ряде компьютеров используются многоступенные коммутаторы, например, в IBM RS/6000 SP, SGI Origin2000, Cenju-4 и др., но подобные системы связей являются уникальными и значительно увеличивают цену компьютеров.
Существенно более простым и более дешевым оказалось использование связей на базе сетей Ethernet. Как отмечено выше, первоначально кластеры строились на базе обычной 10-мегабитной сети, затем стали применять Fast Ethernet, а в последнее время иногда и Gigabit Ethernet. Но для Fast Ethernet характерна большая латентность (задержка в передаче данных), оцениваемая величиной в 160-180 мкс, а для Gigabit Ethernet — большая цена. Поэтому часто предпочтение отдается технологиям SCI или Myrinet.
В 1992 г. в стандарте IEEE P896 введена технология Scalable Coherent Interface (SCI), с помощью которой узлы соединяются с помощью колец, состоящих из быстрых однонаправленных линков. Обычно каждый узел оказывается включенным в два кольца (рис. 2). Латентность составляет лишь несколько мкс, пиковая пропускная способность находится в диапазоне — 200...1000 Мбайт/c, реальная пропускная способность при использовании 32-разрядной шины PCI с частотой 33 МГц достигает 80 Мбайт/c.
Рис. 2.  Матрица узлов кластера на основе сети SCI
Сетевую технологию Myrinet представляет компания Myricom, которая впервые предложила свою коммуникационную технологию в 1994 году, а на сегодняшний день имеет уже более 1000 инсталляций по всему миру.
Технология Myrinet основана на использовании многопортовых коммутаторов при ограниченных несколькими метрами длин связей узлов с портами коммутатора. Линки между узлами и коммутатором являются полнодуплексными. В существующих системах на базе процессоров Alpha и 64-разрядной шины PCI была получена пропускная способность 140 Мбайт/c, латентность находилась в пределах 13...21 мкс. При использовании узлов на базе процессоров Pentium II с 32-разрядной шиной реально достигается скорость не более 40 Мбайт/c. Использование оптоволоконного кабеля позволяет увеличить расстояние между узлами до 10 км.