7月1日闰一秒造成部分Linux服务器高CPU使用率

       闰秒是在协调世界时(UTC)中增加或减少一秒,使它与平太阳时贴近所做调整。UTC,是透过广播作为民用时的官方时间基础,它使用非常精确的原子钟来维护。要保持UTC与平太阳时的一致性,偶尔需要调整,也就是”跳个”1秒来做调整。在长时间的周期,必须添加闰秒(请参阅ΔT)不断的增加速度。闰秒的时间现在是由国际地球自转和参考座标系统服务(IERS)来确认,而在1988年1月1日之前是由国际时间局(BIH)承担这项职责。

当要增加正闰秒时,这一秒是增加在第二天的00:00:00之前,效果是延缓UTC第二天的开始。当天23:59:59的下一秒被记为23:59:60,然后才是第二天的00:00:00。如果是负闰秒的话,23:59:58的下一秒就是第二天的00:00:00了,但目前还没有负闰秒调整的需求。需要时的日长度必须低于1750-1892年的平均日长度,才会累积足够调整1秒所需要的时间。除了每天4毫秒的波动外,日长度自1700年以来都保持一样[1]。然而,从历史上的日食观测则显示,自西元前700年以来,每个世纪的日长度大约增加1.7毫秒[2]


 不知不觉,昨天的7点59分多出了1秒(称为“闰秒”),总共61秒。这多出的1秒有多久?滴答眼睛一眨巴,鼠标一点击,太短,几乎反应不过来。可就在这一秒钟里,世界已经大不相同。

  滴答,1秒钟的生命力那么顽强。滴答,世界上有4个婴儿出生;滴答,猎豹在草原上飞奔28米;滴答,蜂鸟振翅55次;滴答,植物中生长最快的竹子长10微米。

  滴答,1秒钟的破坏力又是那么致命。滴答,20座网球场大的森林被砍伐;滴答,40万度电被消耗;滴答,127吨垃圾被丢弃;滴答,人类又制造了16万个塑料袋。本报记者胡维 长沙报道

  中科院国家授时中心消息,昨日早上进行闰秒调整。昨日早上的7:59:59和8:00:00之间,我们的时间多出了一秒,出现7:59:60的“奇观”。

  这一秒怎么多出来的?地球自转越来越慢

  国家授时中心时频基准实验室主任董绍武介绍到,为了确定时间,世界上有两种时间计量系统:基于地球自转得出的“世界时”和基于原子振荡周期确定的“原子时”。由于两种时间尺度对秒的定义不一样,随着时间的推移,这两个时间系统之间就会出现差异,所以有了“协调世界时”的概念。协调世界时基于原子时,但是会随时和世界时保持一致。

  江西省天文学会秘书长黄福成教授表示,由于地球自转的不均匀性和长期变慢性,会使世界时和原子时之间有差别,当相差超过0.9秒时,就把世界时闰一秒(向前拨1秒或向后拨1秒)。

  “自1972年首次增加闰秒以来,已经调整了24个闰秒。事实上,从1958年”原子时”诞生至2006年,两个计时系统之间已累计差了33秒,也就是说地球自转慢了半分钟左右”,董绍武介绍到。

  对于为何地球自转会越来越慢,黄教授称科学家们认为关系最大的是来自潮汐的摩擦力,同时太阳、月亮对地球也会产生作用。这一问题,科学家们仍在研究之中。

  第一个闰秒是在1972年6月30日被加入的。国际地球自转服务组织负责决定何时加减闰秒。根据国际公约,一般12月31日或6月30日加入闰秒。

  没有闰秒会怎样?数千年后下午2点才“太阳当空照”

  专家表示,闰秒的出现并没有规律可循,有时三五年闰1秒,有时六七年闰1秒。最近一次增加闰秒是在2008年的12月31日。不过,这1秒不能忽略,就像加拿大一位科学家所说:“由于闰秒的原因,每600年所积累的”多出来”的时间为30分钟,1000年可多出1个小时。”

  黄教授说,按照这几十年来已知的差异测算,大约五千年后“原子时”会比“世界时”快1个小时。或许七八千年后的某一天,下午两点太阳公公才爬上山坡,这将会对地球上的人们的作息产生影响。

  一秒在高精尖领域有多重要?飞船一秒可以飞出8公里

  对于普通人来说,这一秒短暂到可以忽略不计,根本不会影响到人们的生活。

  不过,对于那些需要使用精密时间的部门来说,1秒的误差影响是很大的。黄教授介绍最突出的算是航天领域了。全球卫星导航需要精确到纳秒(一秒的10亿分之一),而卫星发射则需要精确到微秒(百万分之一秒)以上。飞船一秒钟就要飞将近8公里的路程,要是差了这1秒,误差可就大了。“1秒的时间地球已经绕太阳转了30公里,光也跑了快30万公里,军事上的精确打击也要精确到1秒。在高精尖的领域,一秒钟的精确是很重要的。”

  在网络通信上,协调世界时被用在很多互联网标准中,如网络时间协议。如果出现一秒的误差,全世界几乎所有的电脑都出现这种情况,会造成不小的混乱。

  “多出的一秒”里你做了什么?

  在微博上也对网友们进行了这“多”出一秒,你会拿这一秒做什么的调查。“我会对我爸妈多说一遍我爱你们”,“那天是我生日,比别人多过一秒,好幸福!”

  @寒号鸟sun:不知不觉中,多睡了一秒的懒觉。

  @南京律师胡铁民:想这个问题,我用了好像不止一秒……浪费了。

  @卖死猫:很遗憾地告诉你,你的生命并没有多出一秒,只是之前数十年间原子钟偷偷地卡扣的。

  怎么调时间?手机自动调,电脑靠手动

  这多出来的1秒,并不用大家动手去调。手机时间来自通信基站,自动调整。一般手表需要对照电视台、电台手调,电波表可自动调整。大部分电脑,需要手动调时,如果电脑安装了一个校时软件,就可自动对准了。


闰秒考验互联网稳定性

       由于地球自转速度减慢,7月1日上午7时59分这一分钟,我们其实就见证了一个闰秒。早在今年1月,国际地球自转服务组织和国际地球时间局就宣布,全世界在英国格林尼治时间2012年6月30日23:59:59将增加一秒,记为23:59:60,然后才是第二天的00:00:00。相对于北京时间,也就是7月1日7:59增加一秒,出现7:59:60的特殊现象。

Linux kernel 2.6.29之前版本存在bug,在进行闰秒调整时可能会引起系统时钟服务ntpd进程死锁。虽然部分供应商早已经发布了补丁,但Debian Lenny、RHEL/CentOS 5等旧发行版今天仍被广泛使用。

除了Linux服务器外,一些服务器程序也因为闰秒出现了问题,如Reddit、Mozilla、FourSquare、Yelp、LinkedIn和Gawker等网站都短暂遭遇了技术问题,国内的一家云储存供应商发现运行在CentOS 6.2上的Java和MySQL因闰秒出现了不同程度的CPU利用率增长,猜测是JVM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,这个时间和操作系统维持的墙上时间(Wall Time,也就是显示给用户看的时间)不一致,导致了这个问题。简单的修正方法是强制重置系统时间,让系统中所有时间回到同步的状态。

加上美国最近几天一直遭受雷电风暴的侵袭,造成了其东海岸多处断电,并对该地区的互联网服务造成了断网的连锁效应,其中包括Reddit、Netflix和Instagram等网站。

雷电风暴是一种常见的自然现象,可对互联网提供商来说甚至备用发电机都不能正常运转,那么就说明作为网络供应方没有提供完善的、针对自然情况的保护措施。

一些互联网企业面对相对简单的技术调整和自然灾害时,都造成了严重的当机情况,这不能不令大家对互联网的稳定性产生忧虑。

7月1日闰一秒造成部分Linux服务器高CPU使用率》上有4条评论

  1. lionel

    我们生产环境服务器集体cpu负载升高,几个CPU核几乎全部100%,我们采用的Redhat 6.3, 2.6.32-279.el6.x86_64 内核。跑JVM的服务器基本上都是这样的现象。但有两台服务器很奇怪,没有这种现象,操作系统版本也是一样的Redhat6.3。

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