近年来云计算技术高速发展,作为现代云计算关键技术之一的虚拟化技术同样也发展迅速。虚拟化技术从早期的基于硬件的虚拟化发展到现在基于软件的虚拟化,这其中便诞生了桌面虚拟化的概念。虚拟桌面架构作为目前主流的桌面虚拟化解决方案,强调了将用户的桌面计算环境放置于数据中心,而用户只需要通过网络对远程虚拟桌面进行访问。这样的解决方案充分利用服务端的资源,解决了客户端资源过剩的问题。在服务端与客户端之间的数据全都通过网络进行传输,而这其中虚拟桌面协议是关键的技术之一。虚拟桌面协议的传输效率与处理方式直接决定了用户端的使用体验,目前应用在市场上较为主流的商业虚拟桌面协议有RDP、ICA和PCoIP等。在开源软件中,SPICE协议是为数不多可以与商业协议相提并论的虚拟桌面协议。SPICE协议作为一款出色的开源虚拟桌面协议,其功能基本完整,在大部分内网环境中都能很好的工作,但是在某些特定的云计算环境中依然存在许多的优化空间。本文在特定的云计算环境中对市场上主流的商业和开源虚拟桌面协议进行分析。发现了这些协议都多少存在一定使用限制,例如无法支持广域网环境中的高清视频播放、大型3D动画处理,数据传输占用过多带宽,对终端设备有一定的性能要求等等。在此大背景下,本文针对开源协议SPICE进行深入剖析,深入了解SPICE协议的设计核心与关键技术。然后针对在特定云计算环境中的不足,本文提出了相应的优化方案。本文首先基于SPICE协议的虚拟多通道技术提出了构建一个网络探测通道,对SPICE连接过程中的网络环境进行实时探测,对探测结果进行分析评估。然后调整不同虚拟通道的传输优先级与图像处理的方式,以满足不同的网络环境。其次针对SPICE协议在视频数据处理不够优化的问题,本文采用更加高效的视频编码技术HEVC对原协议中的编码算法进行替换。在本文的设计中还针对了高交互等特殊场景提出了对应的优化方案。最后根据云平台中的实际需求如USB设备重定向、客户端国际化等,对SPICE进行功能上的完善。本文针对SPIEC协议优化的目的是解决在特定云计算环境、云平台中,现有虚拟桌面协议表现不佳的问题。在SPICE原有协议的基础上,本着高可用性和高拓展性对现有协议进行优化。最终优化后的协议在高交互场景中响应速度提升了快一倍。其次,在视频播放时占用的带宽量降为了原来的12%左右。