闰秒危机：雷声大 雨点小

　　由于地球自转速度变慢，导致世界时(民用时)每年比原子时(世界的科学计时器)慢大约半秒钟。为保持与地球自转时间一致，1972年英国格林尼治天文台引入闰秒概念，即在世界时与原子时差异累积至一秒时，加上或减去一秒。在今年1月国际地球自转服务组织和国际地球时间局宣布，全世界在英国格林尼治时间6月30日23：59：59将增加一秒，记为23：59：60，也就是北京时间7月1日的7：59：60。就这一秒，弄得整个世界很沸腾。

　　早在2009年新年前夜，全球有数千部微软Zune播放器因为闰秒问题出现时间显示混乱，情况与2000年“千年虫”问题类似。一秒钟在普通生活中几乎影响不到什么，然而在程序机械的IT领域，闰秒就可以实现“秒杀”。

　　一秒钟的影响

　　博客媒体Gawker证实，该公司遭遇了与闰秒有关的故障。Gawker首席技术官汤姆·普朗科特说，“我们的网站并未完全下线，但在大约30分钟的时间里，服务变得非常不稳定。”

　　社交新闻网站Reddit通过Twitter也发表声明称，“闰秒造成利用Java开发的开放源代码数据库Apache Cassandra出现故障，我们在尽力解决与此相关的故障。”

　　据新闻聚合网站BuzzFeed报道，StumbleUpon、Yelp、FourSquare和LinkedIn也在闰秒发生时遭遇到故障。Mozilla基金会表示，闰秒是导致Hadoop遭遇故障的罪魁祸首。

　　此外，闰秒还导致部分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，在今年闰秒即将来临之前，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。

　　这么麻烦的话，为什么不取消闰秒呢？今年一月在日内瓦召开的国际电信联盟会议上，是否取消闰秒这一议题引发了全球科学家的大讨论。美国认为应该取消闰秒，原因是不定时的调整时间，会导致一些对时间精度依赖较高的电子系统产生混乱。美国海军天文台的主要计时员杰夫·切斯特说：“取消闰秒可以消除计算机网络灾难性故障的一个潜在来源。”

　　如果闰秒被取消，天文学的时间定义将由原子时决定，对我们现在是没什么影响，但每天相差千分之几秒，数千年后，我们日常所熟悉的计时将被打乱，原本中午的情景却展现在早晨，所以以英国为代表的国家反对取消闰秒。英国国家物理实验室表示，取消闰秒意味着失去与太阳的关联，但技术的问题是可以解决的。

　　我国也是反对者之一，中国科学院国家授时中心时频基准实验室主任董绍武表示，“中国的相关机构已经适应了闰秒的存在，即便是北斗导航系统，都已经做了调整。如果取消闰秒，对于中国来说成本损失估计达到几百亿元。”

　　闰秒的解决之策

　　在今年3月份，黑客约翰·斯图尔茨为Linux核心中的高精度定时器故障提供了一个补丁。据了解，高精度定时器是在一个应用“睡眠”时被使用的子系统，它会等待操作系统完成某些其他的任务。例如，当闰秒发生时，这些高精度定时器的提前操作会同时唤醒无数睡眠中的应用，导致服务器的CPU超载。这一补丁就是想缓解这个问题。此外，Linux等系统可使用网络时间协议来与全球原子钟进行对接，从而对时间做出调整。

　　对于闰秒引发的动荡，国内的IT领域似乎并未产生太多的波澜。腾讯网产品专家郑坚在接受本报记者采访时表示，“目前没有听说国内哪家网站有受到影响，腾讯没有发生任何故障，因为腾讯早在两周前就集合技术人员对闰秒的问题展开应对措施，虽然在技术层面上能解决，但却增加了企业运营的成本。”

　　谷歌也在博客中称：“我们采取“leap smear”解决方案，通过调整内部的网络时间协议(NTP)服务器，达到闰秒发生时增加 1 秒钟，所以我们没有受到影响。”

　　因此，如何优化数据设计，是解决闰秒问题的关键所在。

　　综合业内人士的观点来看，首先，时间数据的等价类划分应该更加细致，除了一个有效时间和一个无效时间，还应该有闰年、闰月、闰秒数据。因为时间是广泛相关数据，纵使被测软件可以正确处理，但与其相关的其他软件(操作系统、数据库、Java虚拟机等)也有可能会出问题(例如Linux内核的那个Bug)。

　　其次，时间的广义边界值测试应该扩大。大部分测试者都知道测试输入框的显性边界值，但是很少有人去测试时间这个隐形边界值。所以，测试不单单是常规的时间数据，更要挖掘潜在知识，从设计和分析等方面全面深入。

　　虽然我们不知道下一次闰秒将在何时发生，也不知国际组织对闰秒的存在会有怎样的取舍，但一定要吸取Reddit的教训，必须提前做好防御应对措施。可能当下一次闰秒发生时还是会带来更多的问题，正如托瓦尔德斯所说，“无论什么时候，如果时间被弄混，情况就很有可能变得糟糕。”

　　背景知识

　　什么是“千年虫”？

　　“千年虫”包括两方面的问题：一个是在一 些计算机系统中，对于闰年的计算和识别出现问题，不能把2000年识别为闰年，即在该计算机系统的日历中没有2000年2月29日这一天，而是直接由2000年2月28日过渡到了2000年3月1 日；另一个是在一些比较老的计算机系统中，在程序中使用了数字串99(或99/99等)来表示文件结束、永久性过期、删除等一些特殊意义的自动操作，这样当1999年9月9日(或1999年4 月9日即1999年的第99天)来临时，计算机系统在处理到内容中有日期的文件时，就会遇到99或99/99等数字串，从而将文件误认为已经过期或者将文件删除等错误操作，引发系统混乱甚至崩溃等故障。

　　本报记者 甘露

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