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淺談閏秒對數(shù)據(jù)中心的影響

網(wǎng)絡(luò)
說起閏年、閏月,人們都知道這是為了彌補(bǔ)因人為歷法規(guī)定造成的年度天數(shù)與地球?qū)嶋H公轉(zhuǎn)周期的時間差而增加的。

說起閏年、閏月,人們都知道這是為了彌補(bǔ)因人為歷法規(guī)定造成的年度天數(shù)與地球?qū)嶋H公轉(zhuǎn)周期的時間差而增加的。閏秒的概念也類似,由于地球自轉(zhuǎn)的不均勻性和長期變慢性,會使世界時和原子時之間相差超過到±0.9秒時,就把世界時向前撥1秒或向后撥1秒,一般加在公歷年末或公歷六月末。從1972年開始,這已經(jīng)是第26次增加閏秒。地球轉(zhuǎn)了那么多年,誤差日積月累,從量變到質(zhì)變,如果不設(shè)法校準(zhǔn),那么所有的當(dāng)日都有可能是昨日,所以必須對時間進(jìn)行校對。閏秒說起來很容易,將手機(jī)手表等電子設(shè)備向后調(diào)整一秒鐘就可以了,但是弄不好還會給我們帶來大麻煩。在2012年閏秒就使得社交新聞聚合網(wǎng)站Reddit遇到了技術(shù)故障,當(dāng)時在2012年7月1日7:59:59增加一秒,記為23:59:60,這增加的一秒,使得Reddit的服務(wù)器在這一刻出現(xiàn)了不同程度的CPU利用率增長,由于Java構(gòu)建的開源數(shù)據(jù)庫Apche Cassandra處理不當(dāng),Java和Mysql導(dǎo)致了服務(wù)器CPU占用率的升高,最后不得不重啟。由此看來,閏秒表面上看只是給鐘表額外增加一秒鐘時間,但就這個看似微不足道的舉動,對普通民眾的日常生活不會產(chǎn)生影響,時間快一秒慢一秒大家都感覺不出來,更不會出現(xiàn)千禧年千年蟲那樣的問題。

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不過閏秒對于全球的電子設(shè)備來講,可能會給我們帶來了不少麻煩,尤其是一些特殊行業(yè),比如在航天領(lǐng)域,飛船1秒鐘就要飛將近8公里的路程,要是差了這1秒,誤差可就大了:飛船軌道可能偏移,飛船著陸地點可能差上十萬八千里,更糟糕的是飛船的安全會受到巨大的威脅。再比如,網(wǎng)絡(luò)通信上,協(xié)調(diào)世界時被用在很多互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中,像網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議就是其中的一種。如果出現(xiàn)1秒的誤差,全世界那么多臺電腦一下子都亂了套。另外,電網(wǎng)故障的維修、電網(wǎng)與電網(wǎng)之間的并網(wǎng),都需要使用精密時間,如果出了1秒鐘的誤差,甚至有可能是整張電網(wǎng)的停電甚至崩潰。所有的電子設(shè)備在設(shè)計時很少考慮時間上會出現(xiàn)閏秒的現(xiàn)象,當(dāng)我們突然對設(shè)備的時間進(jìn)行人為干預(yù)的時候,就可能導(dǎo)致設(shè)備里記錄的數(shù)據(jù)出現(xiàn)紊亂,最終可能設(shè)備無法理解這樣的時間調(diào)整而最終走向崩潰。

雖然閏秒給我們帶來不少的麻煩,但是調(diào)整是絕大部分人的公識,當(dāng)然也有一些組織尋求廢除閏秒制度,閏秒的反對者認(rèn)為閏秒帶來的好處并不比引發(fā)的技術(shù)問題更大,即使每年都出現(xiàn)閏秒,到3015年,地球的時間也不過慢了16分鐘。目前來講,提倡閏秒的依然是主流的聲音。如何應(yīng)對閏秒呢,尤其是在數(shù)據(jù)中心里有大量的電子設(shè)備,一旦設(shè)備出現(xiàn)異常將導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心承載的業(yè)務(wù)受到影響。數(shù)據(jù)中心的新技術(shù)日新月異,每年都有大量代碼和程序被創(chuàng)作出來。而最近十年只有三次閏秒,肯定會有很多開發(fā)者不熟悉這個概念,在編寫一些對通訊依賴較多的程序時沒有意識到閏秒可能帶來的影響,埋下隱患,那么如何避免?首先,要在數(shù)據(jù)中心里部署同步授時設(shè)備,這些設(shè)備可以接收國家標(biāo)準(zhǔn)時間信號,當(dāng)國家標(biāo)準(zhǔn)時間調(diào)整時,數(shù)據(jù)中心的授時設(shè)備很快隨之調(diào)整,同時向數(shù)據(jù)中心里的所有設(shè)備更新時間,這個前提是要數(shù)據(jù)中心里的設(shè)備都要和授時設(shè)備進(jìn)行時間同步。其次,對于設(shè)備可能存在閏秒風(fēng)險要提前預(yù)知,當(dāng)國家發(fā)布閏秒調(diào)整時,數(shù)據(jù)中心要向所有的設(shè)備供應(yīng)商了解其設(shè)備是否可能存在閏秒風(fēng)險,由設(shè)備供應(yīng)商自己去查設(shè)備的代碼實現(xiàn),是否有考慮人為增加或減少時間對設(shè)備運行的影響,一旦發(fā)現(xiàn)可能有問題,在閏秒來臨之間,及時更新軟件或打上熱補(bǔ)丁,解決響應(yīng)的軟件問題。當(dāng)然很多時候,如果閏秒并不會導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰,數(shù)據(jù)丟失等嚴(yán)重現(xiàn)象,也可以不進(jìn)行軟件的調(diào)整。第三,谷歌想到了更好的應(yīng)對閏秒的問題,谷歌在其服務(wù)器時鐘中每天人為添加數(shù)毫秒,以此避免閏秒出現(xiàn)。而當(dāng)閏秒出現(xiàn)時,調(diào)整幅度已經(jīng)不足以引發(fā)任何報警。之所以這樣,是因為數(shù)據(jù)中心里的設(shè)備成千上萬,我們是不可能,將所有的設(shè)備都檢查下確認(rèn)是否存在閏秒風(fēng)險,這要耗費大量的人力與物力。這樣莫不如像谷歌這樣進(jìn)行時間的微調(diào),在閏秒來臨之前,將數(shù)據(jù)中心所有設(shè)備的時間一點點調(diào)慢,最終達(dá)到閏秒的效果。最后,由于很多閏秒的調(diào)整可以遇上特殊的時間,比如股票交易,航空飛行等,這樣閏秒的到來可能會帶來未知風(fēng)險,這樣數(shù)據(jù)中心可以將閏秒的調(diào)整放到業(yè)務(wù)量少的后半夜進(jìn)行,對數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)沖擊最小。雖然規(guī)定在統(tǒng)一時間進(jìn)行調(diào)整,但是數(shù)據(jù)中心此時可以不選擇時間同步,在業(yè)務(wù)量最少的時候再選擇更新同步時間。有了這些應(yīng)對措施,其實閏秒并不可怕,這十年內(nèi),我們經(jīng)歷了三次閏秒,雖然有些數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)了一些差錯,但是對于全球數(shù)百萬個數(shù)據(jù)中心來講,發(fā)生故障的概率還是很低的,所以要坦然面對閏秒事件,在閏秒來之前,做足功課,想好各種應(yīng)對措施,消除閏秒對數(shù)據(jù)中心運行帶來的任何影響。

講到閏秒,有些媒體過分地夸大了它的影響,甚至說全國的數(shù)據(jù)中心會陷入恐慌,其實是對閏秒處理機(jī)制的不了解。實際上,目前很多服務(wù)器的操作系統(tǒng)Linux和Windows都自代處理閏秒的程序,當(dāng)閏秒到來時,可以自動調(diào)整確保系統(tǒng)不出現(xiàn)任何問題。對于閏秒,完全沒有必要過分擔(dān)心,2000年的千年蟲事件,當(dāng)時也說的很恐怖,可能會造成世界所有計算機(jī)癱瘓,結(jié)果幾乎沒有發(fā)現(xiàn)什么故障,有時人就喜歡自己嚇唬自己。雖然如此,我們還是要對閏秒事件做好充分準(zhǔn)備,不怕一萬就怕萬一。

責(zé)任編輯:何妍 來源: 企業(yè)網(wǎng)D1Net
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