随着网络技术多样性的增长以及网络应用的飞速发展对网络协议提出了更多更新的要求,这样原有的协议不足以支持新的应用需求和网络特征,必须扩展已有的协议或实现全新的协议。因此,十分有必要进行协议开发。基于协议开发的一般过程——协议工程的出现,使得协议的开发过程工程化,提高了协议的开发效率,促进了标准化的协议实现,提高了网络软件的可靠性和可维护性。协议工程包括形式化描述、协议验证、协议综合、协议实现、协议一致性测试等多方面的理论和技术。在这些形式化技术中,形式化描述是整个协议设计与实现的基础。但是网络协议在定义与描述过程中对于规则的语义描述和语义冲突的处理等方面仍显不足,本体作为一种能在语义和知识层次上描述一个专业领域中概念模型的建模工具,能够正确的描述客观事物的语义。把本体与网络协议相结合,能够解决上述问题。本文以程序设计在线评测系统的网络协议开发为背景,分析了现有系统在网络方面存在以下不足:(1)没有一个实时的基于应用层的确认机制;(2)隐藏在程序代码中的协议缺乏精确的语义描述;(3)在现有的网络环境中涉及到内网和外网,如何保证内网可以访问外网,而外网不可以访问内网,这个问题有待解决。基于以上问题,有必要开发一个程序设计在线评测系统的专用协议,并在网络协议的开发过程中借助本体进行分析,可以解决现有系统在网络方面存在的不足,具体研究工作按如下步骤展开:首先,通过分析程序设计在线评测系统的网络环境,提出了程序设计在线评测系统的专用协议——程序设计在线评测系统传输协议,该协议处于TCP/IP)协议族的应用层,由八个子协议组成。在协议的开发过程中,利用本体分析了协议中的节点、实体、消息、消息传输以及八个子协议等,并进行本体建模,建立了信息完整和语义精确的概念模型。然后,对协议进行构件化设计,本文采用的设计方法是在协议本体模型的基础上,进行构件化的设计,将本体模型映射为构件化的本体模型,得到各构件接口定义。并给出了协议进行构件设计后对外界所提供的服务。最后,实现程序设计在线评测系统传输协议,将该协议应用在程序设计在线评测系统中,说明该协议的设计是可行的和合理的,体现了其应用价值。