Google計算引擎（Google Compute Engine，GCE）是一項Google雲端平臺的基礎設施即服務（IaaS）組成部分，它基於驅動Google搜索引擎、Gmail、YouTube和其他服務的全球基礎設施。Google計算引擎可使使用者按需啟動虛擬機器器（VM）。虛擬機器可通過標準映象或使用者建立的自定義映象啟動。GCE使用者必須先在啟動虛擬機器前通過基於OAuth 2.0的認證。Google計算引擎可通過開發者控制檯、RESTful API或命令列界面（CLI）訪問。
歷史
Google于2012年6月28日的Google I/O大會上宣佈了仍處於預覽模式的計算引擎。2013年4月，計算引擎首先向擁有黃金支援（Gold Support Package）的使用者提供。2013年2月25日，Google宣佈RightScale為首個代理商。在2013年的Google I/O大會上,官方宣佈了許多特性，如按時計費、共享核心實例型別、更大的持久儲存硬碟、基於網路能力的增強SDN和ISO/IEC 27001證明等。GCE于2013年5月15日正式向所有使用者開放。第三層的負載均衡于2013年8月7日起可用。最終在2013年12月2日，Google宣佈GCE已普遍可用。同時官方也擴充套件了操作系統支援、啟用虛擬機器動態遷移、提供16覈實例、更快速的持久儲存硬碟並降低了標準實例的價格。
在2014年3月的Google雲端平臺直播上，技術基礎設施的高級副總裁烏爾斯·霍澤爾宣佈了持續的用量減免、對Microsoft Windows Server 2008 R2、雲端DNS和雲端部署管理的支援。2014年5月28日，Google宣佈了對LXC容器優化和一系列虛擬機器實例中對Docker容器的動態排程。
Google計算引擎單元
Google計算引擎單元（GCEU，讀作GQ）是一個計算資源抽像。據Google所言，2.75個GCEU表示一個Sandy Bridge平臺邏輯核心（一個硬體超執行緒）的最小計算能力。
持久儲存硬碟
每個Google計算引擎實例均使用名為持續儲存硬碟的硬碟資源啟動。持續儲存硬碟為實例提供儲存空間幷包含自實例啟動時的根檔案系統。持續儲存硬碟可作為原始塊裝置使用。預設情況下，Google計算引擎使用SCSI接入持續儲存硬碟。持續儲存硬碟以一致、可靠的價格提供直接、一致且可靠的儲存空間，同時移除了對本地臨時磁碟的需求。持續儲存硬碟需要在啟動實例前建立。一旦其接入實例，硬碟即可被原生檔案系統格式化。單一持續儲存硬碟可以只讀模式接入多個實例。每塊持續儲存硬碟最多可擴大到10TB。Google計算引擎使用AES-128-CB加密持續儲存硬碟，這種加密方式在數據離開虛擬機器監控尚未到達硬碟前即被應用。Google總是啟用硬碟加密且這一過程對Google計算引擎使用者透明。持續儲存硬碟的完整性通過HMAC方案保證。
2014年6月18日，Google宣佈了對SSD持續儲存硬碟的支援。SSD最多可傳遞每GB 30次IOPS，相比標準的持續儲存硬碟的寫入IOPS提高了20倍，而讀取IOPS更是快了100倍。
映象
映象是包含操作系統和根檔案系統的持續儲存硬碟，對於啟動實例來說至關重要。在建立實例或建立根持續儲存硬碟時必須選中映象。預設情況下，Google計算引擎在根據在根持續儲存硬碟上定義的進行安裝根檔案系統。Google計算引擎提供CentOS與Debian作為標準Linux映象。而 Red Hat Enterprise Linux（RHEL）和Microsoft Windows Server 2008 R2映象需要額外費用才能使用。Google計算引擎同時支援基於Chromium OS的輕量級Linux操作系統CoreOS。
機器型別
Google計算引擎使用KVM作為管理程式，同時支援Linux于Windows的客戶映象用於啟動基於64位x86架構的虛擬機器。虛擬機器從有著根檔案系統的持續儲存硬碟中啟動。虛擬機器支援的虛擬CPU數、記憶體大小基於所選擇的機器型別。
計費及折扣
一旦實例執行了超過25%的計費週期時長，價格將開始下降：
* 一旦實例在一個月中使用了50%，使用者將收到9折的按需收費折扣
* 一旦實例在一個月中使用了75%，使用者將收到8折的按需收費折扣
* 一旦實例在一個月中使用了100%，使用者將收到7折的按需收費折扣
機器型別對比
Google提供以下機型：
* 標準：每個虛擬CPU享有3.75GB記憶體
* 高記憶體：每個虛擬CPU享有6.5GB記憶體
* 高處理器：每個虛擬CPU享有0.9GB記憶體
* 共享核心：客戶之間共享CPU和記憶體
* 兆記憶體：擁有大量記憶體，且記憶體/vCPU比高於高記憶體機器型別
下方列出的計費標準基於執行標準Debian或CentOS操作系統的Linux虛擬機器。執行專有操作系統的虛擬機器將會更貴。
資源
計算引擎連線多個稱之為資源的實體作為部署過程之一。每個資源擁有不同的功能。當虛擬機器實例啟動時將建立一個使用其他資源的實例資源，如磁碟資源、網路資源與映象資源。例如，一個磁碟資源將作為虛擬機器的數據儲存，就像物理硬碟一樣；而網路資源調節進出實例的流量。
映象
一個映象資源包含操作系統與對啟動實例至關重要的根檔案系統。Google維護並提供現成的映象，使用者也可以使用自定義映象來建立實例。需求不同，使用者也可以將映象應用至持續儲存硬碟並使用持續儲存硬碟作為根檔案系統。
機型
實例的機器型別決定了核心數、記憶體及由實例所支援的I/O操作。
磁碟
持續儲存硬碟獨立於虛擬機器且比實例的壽命更長。任何儲存在持續儲存硬碟上的資訊均在寫入物理介質前被加密，且金鑰被Google嚴格把控。
每個實例僅可接入特定數量的持續儲存硬碟空間（大多數實例上最多可有64TB儲存空間）與特定數量的獨立持續儲存硬碟（大多數實例上最多可接入16個獨立的持續儲存硬碟）。
快照
持續儲存硬碟快照使得使用者可從已有的持續儲存硬碟上覆制數據並拷貝到新的硬碟上。這對備份持續儲存硬碟的數據以防遭遇意外損壞與區域維護是及其有用的。
實例
一個Google計算引擎實例是一個執行Linux或微軟Windows操作系統的虛擬機器。使用者可選擇更改實例的硬體、操作系統、磁碟及其他配置。
網路
網路定義所有連線至實例的地址範圍與閘道器地址。它定義了可相互通訊、可與其他網路通訊和可與外界通訊的實例數量。每個實例屬於單一網路且任何介於不同網路的實例必須通過公共IP地址通訊。
您的雲端平臺控制檯可包含多個網路，且每個網路可擁有多個使用此網路的實例。您可定義實例網路的閘道器IP及網路範圍。預設情況下，Google提供每個專案有著預設配置及防火墻規則的預設網路。您可通過新增或移除規則自定義預設網路，或您可在專案中建立新網路。通常情況下，雖然使用者預設情況下可最多擁有五個網路，但大多數使用者實際上只需要一個網路。
一個網路僅由一個專案擁有，且每個實例僅可屬於一個網路。所有的計算引擎網路均使用IPv4協議。計算引擎目前不支援IPv6協議。然而，Google是主要的IPv6支持者且認為IPv6是重要的未來走向。
地址
當建立實例時，預設情況下將自動分配實例一個臨時外部IP。此地址在使用實例時被自動接入，一旦關閉實例則將被自動斷開。GCE同時也提供為虛擬機器保留靜態IP地址的機制。臨時外部IP可轉入靜態IP地址。
防火墻
一個防火墻資源包含允許進入實例的一個或多個規則。每個防火墻資源僅可與一個網路關聯。使用者無法將防火墻與多個網路相關聯。除非防火墻允許網路流量進入實例，否則將不允許與任何實例通訊，甚至是對於處在相同網路的實例而言。 
路由
Google計算引擎提供管理特定IP區間的路由表。與區域網的物理路由器類似，所有的出站通訊將與路由表對比並在出站包符合路由表中規則時被正確轉發。
區域和地區
區域指Google基礎設施的地理位置。使用者可根據需求選擇部署資源在其中一個可用地區。截止2018年8月13日，Google計算引擎可用於美洲、歐洲與亞太區域。
地區指區域內的獨立位置。在相同區域的不同地區之間有著高頻寬、低延遲的網路連線。爲了部署有著高可用性的容錯程式，Google推薦在不同區域的多個地區部署應用。這可防止使用者在一個地區內遭遇元件故障。截止2018年8月13日，Google計算引擎可用於俄勒岡州、愛荷華州、南卡羅來納州、北弗吉尼亞、蒙特利爾、聖保羅、倫敦、比利時、法蘭克福、荷蘭、孟買、新加坡、臺灣、東京、悉尼地區。
資源範圍
所有GCE的資源均在全球、區域或地區範圍內可用。全球資源可被所有區域與地區訪問。例如，映象就是一項使用者可用於啟動任何區域內虛擬機器的全球資源。但地址是僅可用於啟動于相同區域中一個地區虛擬機器的區域資源。在特定地區中啟動的實例需要指定地區以作為對該實例發送的所有請求的一部分。
下表總結了GCE資源範圍：
特性
計費與定價模型
Google至少向虛擬機器收取10分鐘的費用。在第10分鐘結束時，實例將以1分鐘為增量單位計費，並四捨五入到最近的分鐘。基於價格的持續用量將基於月用量給予使用者折扣。使用者無需在獲取定期、按期計價折扣前支付承諾費。
虛擬機器效能
計算引擎虛擬機器可在30秒內開機，相比競爭對手的開機速度快了4至10倍。
磁碟效能
計算引擎的持續儲存硬碟可提供持續的高IOPS。由於IOPS計費包含在儲存計費內，所以使用者無需為IOPS單獨付費。
全球範圍映象及快照
映象及磁碟快照屬於全球範圍，意味著它們可用於Google雲端平臺的所有區域與地區。這防止了需要在區域間匯入導出快照的行為。
透明維護
在Google數據中心的預計維護期間，計算引擎可在無需使用者操作的情況下將自動轉移虛擬機器從一臺主機至另外一臺。這為程式提供了更好的正常執行時間。