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    作者:鲁畅

    系统崩溃?1分钟等于61秒反常现象出现

         [ 中关村在线 原创 ] 暂无评论
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    1从日晷到原子时

      互联网时代,是生活中的一切都与"机器"密切相关。我们对时间的认知更是发生了翻天覆地的变化。从依据太阳为标准的"日出而作日落而息"到了看手表、看电脑、看手机时间的生活状态。"机器"已经成了我们生活的"指针"。

      1分钟等于60秒,1秒钟等于1000毫秒。1秒钟或许对于人的感知而言,微不足道。但是1秒钟,小肠中170万个细胞发生新陈代谢;太空垃圾1秒可移动10公里,摧毁航天器;新型高速相机1秒能拍摄万亿帧照片;全速运行的大型强子对撞机可以完成数十亿次对撞……

    1分钟不等于60秒?反常现象让机器崩溃

      在现实生活中,有些常识并非是真理,例如:并非每天时长都是精确的24小时。

      科学上有两种时间计量系统,分别是天文时和原子时。天文时基于地球自转,也叫世界时。由于受到各种因素的影响,地球自转速度并不均衡,每天都有千分之几秒的差异;原子时则基于原子震荡周期,其精确度每天变化不超过千万分之一秒。

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    日晷

      1967年,国际计量大会决定用原子秒取代天文秒。

      当设在法国巴黎的国际地球自转局IERS(International Earth Rotation Service)发现我们提前了一秒后,它就会宣布进行闰秒调整。届时全球都会对时间进行统一的调整。

      2015年6月的最后一天的最后一分钟会有61秒。会出现23:59:60的罕见现象。这也被称为闰秒。今年1月5日,国际地球自转局发布公告称,全世界将在2015年6月30日实施一次正闰秒。地处东八区的中国(北京)时间将在7月1日早8时增加1秒。1分钟不等于60秒?反常现象让机器崩溃

    闰秒出现

       将1秒钟折合到我们的高端科技行业,其所能代表的就不止一次呼吸之间的时间了。1秒的时间差可能会带来巨大的干扰。甚至于摧毁航天器。

    2第26次闰秒

      事实上,自1972年以来,已经出现过25次闰秒,而且都是正闰秒,2015年7月增加的这1秒,则是第26次。如果按照现在世界时与原子时之间时差的累积速度来看,大概在五千年后,太阳升起的时间可能就会与现在相差1个小时,而3万年就会差6个小时。

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    26次闰秒时间汇总

      一般来说,电脑系统配置UTC时钟,需要通过NTP(Network time protocol)来进行时间同步,NTP服务器会一级一级地下发闰秒事件通知直到最边缘的NTP服务器,然后NTP就会把闰秒通知给客户端的操作系统,由操作系统来处理闰秒通知。

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    局域网时间同步

      上一次的闰秒的发生(2012年6月30日),曾经造成Reddit、Mozilla、RedHat、LinkedIn等数家网站,因为网站底层软件平台无法应变这多出的1秒而宕机。

      美国曾因闰秒调整早一秒,出现过金融系统错乱,损失高达350亿美元。

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    如何避免闰秒给金融业带来的风险

      据有关媒体报道,闰秒还曾使澳洲航空受到严重影响,该公司整个电脑系统受闰秒影响,瘫痪了数个小时,不得不进行人工检票,导致大量航班延误。

      由于闰秒出现的时间与许多亚洲股市开盘时间相同,为了规避潜在的灾难,多家股票交易所不得不提前结束交易或延迟开盘时间。

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    纳斯达克

      纳斯达克于美国东部时间6月30日晚间7点48分关闭;

      NYSE(纽交所)Arca Equities7点55分结束交易;

     

    3闰秒解决方案

      ICE(洲际交易所)将延迟日用品交易市场开盘时间至下午8点零5分;

      CME(芝加哥商品交易所)在7点55分到8点零5分之间将停止所有交易。

      那么对于只认数据的OS来讲,系统应该怎样正确认识闰秒这个“非正常”存在?经历了挫败的科学家们又会如何解决这个问题呢?

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    NTP时间服务器

      一般来说,我们需要为我们的电脑系统配置UTC时钟,并通过NTP(Network time protocol)来进行时间同步,NTP服务器会一级一级地下发闰秒事件通知,直到最边缘的NTP服务器,然后NTP服务器就会把闰秒通知发给客户端的操作系统,由操作系统来处理闰秒通知。

      2005年闰秒,致使谷歌的系统停止接受新指令后,谷歌开发了其所谓的"最酷变通方式"。为了避免闰秒问题,谷歌在其服务器时钟中每天添加数毫秒,以此避免闰秒出现。而当闰秒出现时,调整幅度已经不足以引发任何警报。这种方法也被称作:闰秒弥补(leap smear)。

    1分钟不等于60秒?反常现象让机器崩溃

      AWS即Amazon Web Services,是亚马逊(Amazon)公司的云计算IaaS和PaaS平台服务。

      可面向用户提供包括弹性计算、存储、数据库、应用程序在内的一整套云计算服务,能够帮助企业降低IT投入成本和维护成本。似乎AWS采取了和谷歌类似的解决方案:将这1秒平均摊在闰秒出现前后的24个小时,让每秒的秒数稍微增长一点点,最后补满1秒。

      但并非所有公司都在运用接受了谷歌的"最酷变通方式"。很多公司仍然面临闰秒问题。2015年的闰秒,可能会导致部分Linux服务器产生高CPU使用率。因为Java和MySQL试图通过CPU硬件晶振的数据获得当前精确的时间,由于闰秒的关系导致较高的CPU占用。

      同时,Linux kernel 2.6.29之前版本存在bug,在进行闰秒调整时很可能会引起系统时钟服务ntpd进程死锁。据Opera Software系统管理员Marco Marongiu称,在今年闰秒来临之前,至少有一部分Opera服务器在收到时钟服务时就已经开始被锁定。

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    Linux创造者Torvalds

      “2012年闰秒来临的时候,人们已经花了一些功夫去研究它,最终确保一切安好,希望今年这次大家都能hold住。”Linux创造者Torvalds如是说。

    4闰秒前途未卜

      尽管闰秒是按照国际地球自转局公告的全世界统一行动,但近年来,关于闰秒是否有存在的价值、是否要取消闰秒的争议一直备受关注。

      也有科学家提出一个折中的建议,用“闰分”或“闰时”来取代闰秒,如采用闰分,大约100年调整一次;闰时则是5000多年调整一次,比起每隔若干年就要调整一次的闰秒,这样至少不太折腾。

    1分钟不等于60秒?反常现象让机器崩溃
    时差分区

      在人们的日常生活中,如果我们使用的时间和日出日落相差几分钟、甚至2小时(如乌鲁木齐时间),几乎不会带来什么不便。因此闰秒并不影响日常生活。

      但对于航天等高精尖领域来说,闰秒却非常重要。闰秒在众多领域,特别是新近发展的许多现代科学技术中反而显示了负面作用。比如说,全球卫星导航系统的时标如果引入闰秒,势必中断定位、导航、授时的连续性。再比如,飞船1秒钟可飞行将近8公里,如果无规律地差了1秒,可能造成飞船偏离原定轨道,威胁其安全。

      对于此次闰秒的发生,各大金融、电信行业都采取了积极的措施,中国也已经完成了此次"闰秒"的调整。

      7月1日晨AWS(Amazon Web Services)出现大规模宕机情况,宕机持续时间超过了40秒。Slack、Asana、Netflix、Pinterest等多款关联APP、以及多家使用AWS服务的网站出现无响应的情况。针对此次事故,很多网友猜测这是“闰秒惹的祸”。

      但亚马逊方面表示:由于外部网络供应商的问题,引起了AWS服务与其部分用户之间的服务中断,从而导致了本次宕机事件的发生。与闰秒无关。此外,亚马逊方面还强调,AWS服务并未受到任何影响,仍然处于正常运行状态,受牵连网络也已恢复正常状态。

      目前尚未获知任何由于闰秒而产生的宕机事故。

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