Como impedir caro Leap Second Interrupções
postado por Richard N Williams on Agosto 2nd, 2012
No final de junho deste ano,vários sites perfis altos sofreu rompimento e desceu devido a inclusão de um segundo adicional ao sistema internacional de tempo. Os sites, incluindo o de notícias sociais e sites de redes Reddit, Foursquare e LinkedIn, foram interrompidas por várias horas graças à inclusão de um Leap Second toTempo Universal Coordenado (UTC), o calendário global do mundo.
Enquanto um único segundo pode não parecer muito, para sites que dependem fortemente de operações sincronizadas, o tempo adicional causado tal perturbação que vários sites desceu para cerca de 12 horas e outros sofreram vários problemas, tais como perda de dados. Estas interrupções não eram únicos, tampouco. Bissextos segundos são adicionados ao calendário internacional regularmente, muitas vezes duas vezes por ano, em uma mexer com o tempo que está se tornando cada vez mais controversa.
Sincronização
Sites e outras tecnologias modernas todos dependem de prazos global do mundo para a sincronização. UTC permite que os computadores em todo o mundo para se comunicar em perfeita sincronização, e sem ele, muitas das transações on-line que nós tomamos para concedido, como redes sociais, bancos e lojas simplesmente não poderia acontecer.
Computadores dependem fortemente de tempo sob a forma de marcas de tempo como um meio de dizer quando uma transação ocorreu ou precisa ocorrer. Se os computadores não estavam sincronizados com precisão, os computadores não teria nenhuma maneira de saber se o processo tinha ou não tinha acontecido e todos os tipos de erros que aconteceria. perda de dados, falha de transação e vulnerabilidade à fraude tudo seria comum sem sincronização adequada. Você só tem que pensar de volta para o Bug do Milênio para perceber os tipos de problemas que os computadores e outras tecnologias poderiam sofrem sem tempo sincronizado preciso e exato.
Tempo Universal Coordenado
UTC foi concebido nos 1970s porque os avanços na tecnologia significava que havia uma necessidade de uma única vez, universal para assegurar máquinas tinham uma única escala de tempo para que os dispositivos em todo o mundo pode sincronizar sem ser afetado por diferença de fuso horário. Como. UTC é baseado no tempo contada por relógios atómicos É extremamente precisas, permitindo que as redes de computadores em lados opostos do globo para sersincronizada dentro de poucos milissegundos de cada outro. Sem relógios atômicos, as redes podem ter diferenças de vários segundos, o que resultaria em muitos dos erros mencionados acima.
Na verdade, os relógios atómicos são ainda mais precisa do que a rotação da terra. Enquanto todos nós podem pensar que a Terra leva 24 horas para fazer uma rotação completa, este não é exatamente o caso. Cada dia pode variar minuciosamente. Às vezes, pode demorar um pouco mais do que 24 horas, às vezes um pouco menos tempo. Todas estas pequenas diferenças significam que até o final do ano, a rotação da Terra eo Tempo Universal Coordenado são um pouco fora de sincronia com o outro, e assim o exigirem um ligeiro ajustamento.
Segundos bissextos
Desde UTC foi introduzido e relógios atômicos começou regem o nosso tempo, a tendência de crescimento tem sido de que a taxa na qual a Terra gira está gradualmente diminuindo. Sabemos agora que este tem sido o caso durante milhões de anos. Por exemplo, 100 milhões de anos atrás, a duração de um dia na Terra foi de cerca de 22 horas, e no dia foi alongamento desde então. Esta desaceleração gradual da rotação da Terra é causada por forças de maré que atuam como um freio e diminuir a taxa na qual a Terra gira. Estas forças de maré são, por sua vez causado pela Lua, que está gradualmente se afastando como rotação da Terra diminui.
Embora essas mudanças cosmológicas são muito ligeiro, e equivale a apenas um segundo ou dois por ano, isso não significa que UTC requer a adição de um segundo extra duas vezes por ano para garantir que ele é sincronizado com o ritmo a que a Terra gira. Se isso não acontecer, eventualmente, o dia iria derivar para a noite e meio-dia já não seria o meio do dia, embora isso levaria milhões de anos, e a decisão de acrescentar segundos adicionais para manter a Terra e UTC sincronizado é um controverso.
Controvérsia
A rotação da Terra Internacional e Sistemas de Referência de Serviço (IERS) decidir quando para adicionar segundos bissextos adicionais. IERS monitorar a taxa em que a Terra gira, e uma vez que os 1970s, eles foram adicionados 25 segundo salto para UTC. No entanto, essas mudanças têm-se revelado cada vez mais controversa.
Por causa dos problemas que adicionar estes segundos extras causa, eo fato de que levaria milhares de anos antes de qualquer diferença de UTC e tempo solar médio (quando o meio-dia acontece quando o sol está no seu mais alto) seria perceptível, os críticos argumentam segundos bissextos não são necessárias. Eles argumentam poderiam ser tomadas outras medidas, tais como a hora salto cada mil anos ou mais, o que se revelaram muito menos prejudicial, ou até mesmo uma hora salto a cada trinta anos. No entanto, até o momento, nenhum consenso foi alcançado e segundos bissextos olham o jogo para ficar para o futuro previsível.
Network Time Protocol
As redes de computadores são sincronizados para uma forma de UTC usando o Network Time Protocol (NTP). NTP é um algoritmo de software que garante que todos os dispositivos em uma rede são sincronizados juntos. Ele funciona através da utilização de uma única fonte de UTC, que, em seguida, distribui em torno de uma rede, ajustando relógios do sistema para garantir que cada dispositivo está dentro de poucos milissegundos de a fonte UTC.
Se os relógios sistemas são deixados à sua própria sorte sem ajuste contínuo da NTP, eles logo deriva. Isso ocorre porque a maioria dos computadores têm osciladores de quartzo simples em suas placas-mãe para manter o tempo, mas estes podem perder alguns segundos por semana. Para um computador, que pode executar centenas de processos a cada segundo, mais preciso o tempo, mais eficiente a rede será, razão pela qual as redes usam sistemas baseados relógio atômico como UTC.
Muitas vezes, os problemas com segundos bissextos ocorrem porque as fontes de UTC mudar automaticamente em um determinado momento. Por exemplo em 30 junho deste ano, em 11: 59: 59 foi adicionado um segundo adicional, o que significava o tempo gaguejou por um segundo, causando problemas para os sites e redes que se esforçado para acomodar a alteração. No entanto, uma solução simples é disponível para evitar esta perturbação.
Servidores de tempo GPS
O Sistema de Posicionamento Global (GPS) fornece uma fonte precisa de tempo gerada por relógios atômicos. Enquanto sinais de tempo do GPS não são uma fonte de UTC, é um momento gerado por relógios atômicos e é fácil para NTP para ajustá-lo para corresponder UTC, como os sinais de conter todos os dados necessários para a conversão, como o número de segundos bissextos para incluir.
sinais de tempo GPS são o que os dispositivos de navegação por satélite utilizado para calcular o posicionamento. Ao usar a data e hora no sinal de GPS, um dispositivo de navegação por satélite pode triangular a posição dentro de poucos metros. Isso só pode ser feito usando o sincronismo preciso produzido por relógios atômicos, porque os sinais de tempo de viagem dos satélites à velocidade da luz, e até mesmo uma fração de segundo de diferença podia ver informações de posicionamento por várias milhas.
Usando GPS Tempo, os administradores de rede de computadores podem fazer sua própria disposição de fazer alterações para o segundo salto, ao invés de ser tomado de surpresa por ajustes automáticos feitas para fontes de tempo UTC, tais como transmissões de rádio e servidores de tempo baseado na Internet, sobre os quais os administradores de rede não tem controle .
Servidores de tempo GPS
Receber uma fonte de Tempo GPS é simples e barato também. servidores dedicados de tempo NTP GPS estão prontamente disponíveis que podem receber sinais de GPS tempo e usá-lo como uma fonte desincronização de tempo para uma rede. Estes servidores de tempo usar uma antena de cima do telhado que recebe o tempo, que depois distribui em torno de uma rede usando NTP. Um servidor de tempo GPS único é capaz de atender a uma rede de centenas de máquinas por isso é uma solução barata para sincronização de tempo. Além disso, como os sinais de tempo GPS conter todas as informações relevantes para converter GPS Hora de UTC, a rede pode ser automaticamente convertido permitindo a sincronização com outras redes, enquanto salto de segundo disposições podem ser planejadas para a rede, evitando interrupções repentinas.
Algumas redes, como o utilizado por gigantes do motor de busca Google, introduzir um segundo salto durante um período prolongado, introduzindo-o em pequenos incrementos durante várias semanas, o que nos esfregaços efeito do segundo salto de um período mais longo, impedindo que a gagueira súbita de uma segundo adicional.
Segurança e precisão
Servidores de tempo GPS também garantir uma rede é segura. Algumas fontes de tempo UTC, como as tomadas de servidores de tempo internet, fornecer um gateway em firewalls de rede através do qual vírus e outro software malicioso pode ter acesso. Tempo de GPS, por outro lado, é externo a uma rede e que é impossível para alguém para mexer com ele. Além disso, servidores de tempo internet pode não ser tão precisa quanto muitos usuários imaginam que sejam. Alguns servidores de tempo pode ser de vários segundos fora de sincronia com UTC. Além disso, se o servidor de tempo online sofre uma interrupção, a rede será sem uma fonte precisa de tempo até que o serviço seja restaurado, o que poderia resultar em relógios do sistema deriva para que a rede perde a sua sincronização. GPS Tempo por comparação é sempre preciso, sempre precisas e nunca se põe.
Este post foi escrito por Richard N Williams
Richard N Williams é um autor técnico e especialista em Server e Tempo indústria sincronização do NTP. Richard N Williams no Google+
