Slik unngår kostbare Leap andre Avbrudd
Postet av Richard N Williams on August 2nd, 2012
Ved utgangen av juni i år,flere høye profiler nettsteder lidd avbrudd og gikk ned på grunn av inkluderingen av et ekstra sekund til det internasjonale gang systemet. Nettstedene, inkludert sosiale nyheter og nettverkssider Reddit, Foursquare og Linkedin, ble avbrutt i flere timer takket være inkluderingen av en Leap andre tilCoordinated Universal Time (UTC), verdens globale tidsskala.
Mens en enkelt andre ikke kan høres ut som mye, for nettsteder som er svært avhengige synkroniserte operasjoner, den ekstra tiden forårsaket en slik forstyrrelse at flere nettsteder gikk ned i nesten tolv timer og andre led varierende problemer som tapte data. Disse forstyrrelser var ikke unik, heller. Skuddsekunder legges til den internasjonale tidsskalaen regelmessig, ofte to ganger i året, i en fiksing og triksing med tiden som blir stadig mer kontroversielt.
Synkronisering
Nettsteder og andre moderne teknologier alle avhengige av verdens globale tidsskala for synkronisering. UTC kan datamaskiner over hele verden til å kommunisere i perfekt synkronisering, og uten det, mange av de elektroniske transaksjoner vi tar for gitt, som for eksempel sosiale nettverk, bank- og shopping rett og slett ikke kunne skje.
Datamaskiner avhengige av gangen i form av tidsstempler som et middel for å fortelle når en transaksjon har funnet sted eller må skje. Hvis datamaskiner ikke var nøyaktig synkronisert, ville datamaskiner har ingen måte å vite om prosessen hadde eller ikke hadde skjedd og alle slags feil ville finne sted. Tapte data, feilkjøp og sårbarhet for svindel ville alle være vanlig uten skikkelig synkronisering. Du trenger bare å tenke tilbake til Millennium Bug å realisere slags problemer som datamaskiner og andre teknologier kan lider uten presis og nøyaktig synkronisert tid.
Coordinated Universal Time
UTC ble utviklet på 1970s fordi utviklingen innen teknologi mente det var behov for en enkel, universell tid til å sikre maskinene hadde en enkelt tidsskala til hvilke enheter over hele verden kunne synkronisere uten å bli påvirket av tidssone forskjell. As. UTC er basert på den tiden fortalt av atomklokkene Det er usedvanlig presis, slik datanettverk på motsatte sider av kloden for å væresynkronisert innenfor noen få millisekunder fra hverandre. Uten atomklokkene, kunne nettverk har forskjeller i flere sekunder, noe som vil resultere i mange av de feilene som er nevnt ovenfor.
Faktisk atomklokkene er enda mer nøyaktig enn rotasjonen av jorden. Mens vi alle tror Jorden tar 24 timer for å lage en komplett rotasjon, dette er ikke akkurat den saken. Hver dag kan variere minutiøst. Noen ganger kan det ta litt lenger tid enn 24 timer, noen ganger litt mindre tid. Alle disse små forskjeller betyr at ved utgangen av året, jordas rotasjon og Coordinated Universal Time er litt ute av sync med hverandre, og så krever en liten justering.
Leap Seconds
Siden UTC ble innført og atomklokkene begynte som styrer vår tid har den økende trenden vært at hastigheten som Jorden snurrer gradvis bremse ned. Vi vet nå at dette har vært tilfelle i millioner av år. For eksempel, 100 millioner år siden, lengden på en dag på jorda var ca 22 timer, og dagen har blitt forlenge siden den gang. Dette gradvis bremse av jordrotasjonen er forårsaket av tidevannskreftene som fungerer som en brems og bremse hastigheten som Jorden snurrer. Disse tidevannskreftene er i sin tur forårsaket av månen, som gradvis blir lengre unna som jordas spinn bremser ned.
Selv om disse cosmological endringene er svært liten, og for å likestille bare et sekund eller to år, betyr det at UTC krever tilsetning av et ekstra andre to ganger i året for å sikre at den er synkronisert med hastigheten ved hvilken jorden er roterende. Hvis dette ikke skjedde, til slutt den dagen ville drive inn natten og formiddagen vil ikke lenger være midt på dagen, selv om dette ville ta millioner av år, og beslutningen om å legge til flere sekunder for å holde jorda og UTC synkronisert er en kontroversielt.
Kontrovers
The International Earth Rotation and Reference Systems Tilbud (IERS) bestemme når du skal legge til flere spranget sekunder. IERS overvåke hastigheten som jorden roterer, og siden 1970s, har de lagt 25 spranget sekunder til UTC. Imidlertid har disse endringene viste seg stadig mer kontroversielt.
På grunn av problemene som legger disse ekstra sekunder årsak, og det faktum at det ville ta tusenvis av år før noen forskjell i UTC og mener solenergi tid (når noon skjer når solen er på sitt høyeste) vil være merkbar, kritikere hevder spranget sekunder er ikke nødvendig. De hevder andre tiltak kan tas, for eksempel et sprang time hver tusen år eller så, noe som skulle vise seg langt mindre forstyrrende, eller enda et sprang minutt hver tretti år. Men så langt, ingen enighet er nådd, og spranget sekunder ser ut til å holde seg i overskuelig fremtid.
Network Time Protocol
Datanettverk er synkronisert til en form for UTC bruker (NTP) Network Time Protocol. NTP er en programvare algoritme som sikrer at alle enheter i et nettverk er synkronisert sammen. Det fungerer ved hjelp av en enkelt kilde til UTC, som det deretter distribuerer rundt et nettverk, justere systemet klokker å sikre at hver enhet er innenfor noen få millisekunder av UTC kilde.
Hvis systemer klokker er overlatt til sine egne enheter uten kontinuerlig omstilling fra NTP, de snart drive. Dette skyldes at de fleste datamaskiner har enkle kvarts-oscillatorer på hovedkortet for å opprettholde tid, men disse kan gå flere sekunder i uken. For en datamaskin, som kan utføre hundrevis av prosesser hver andre, desto mer nøyaktig tid, jo mer effektiv nettverket vil være, noe som er grunnen til at nettverk bruker atomur baserte systemer som UTC.
Ofte oppstår problemer med LEAP sekunder fordi kilder til UTC endrer automatisk på et bestemt tidspunkt. For eksempel på 30 juni i år, i 11: 59: 59 et ekstra sekund ble lagt, noe som medførte tid stammet for en andre, og dermed forårsaker problemer for nettsteder og nettverk som kjempet for å få plass til endringen. Imidlertid er en enkel løsning for å forhindre dette avbrudd.
GPS-tid Servere
Global Positioning System (GPS) gir en nøyaktig kilde tid generert av atomuret. Mens GPS-tid-signaler er ikke en kilde til UTC, er det en tid generert av atomuret og er lett for NTP å justere den til å matche UTC, som signalene inneholder alle nødvendige data for konvertering, for eksempel antall spranget sekunder inkludere.
GPS tidssignaler er hva satellittnavigasjon enheter bruker for å beregne posisjonering. Ved hjelp av tidsstempler i GPS-signal, kan en lørdag-nav-enhet triangulere posisjonen innenfor noen få meter. Dette kan bare gjøres ved hjelp av presis timing produsert av atomklokkene fordi tidssignaler fra satellittene ved lysets hastighet, og selv en brøkdel av et sekund av avvik kunne se posisjonering informasjon ut av flere miles.
Ved å bruke GPS Time, kan datamaskinen nettverksadministratorer lage sin egen bestemmelse for å gjøre endringer for spranget sekunder, i stedet for å bli tatt av vanvare av automatiske justeringer som er gjort til UTC-tid kilder som radiosendinger og internett baserte servere tid, over hvilke nettverksadministratorer har ingen kontroll .
GPS tidsservere
Motta en kilde til GPS tid er enkel og billig også. Dedikerte NTP GPS-tid-servere er lett tilgjengelig som kan motta GPS-tid signaler og bruke den som en kilde tiltidssynkronisering for en nettverks. Disse tids servere bruker et tak antenne som mottar tiden, som det deretter distribuerer rundt et nettverk med NTP. En enkelt GPS tidsserver er i stand til å betjene et nettverk av hundrevis av maskiner, så det er en rimelig løsning for tidssynkronisering. Videre, som GPS-tidssignaler inneholde all relevant informasjon for å konvertere GPS Tid til UTC, nettverket kan automatisk bli konvertert muliggjør synkronisering med andre nettverk, mens spranget andre bestemmelser kan planlegges inn i nettverket, unngå plutselige forstyrrelser.
Noen nettverk, slik som den som brukes av søkemotor gigantene Google, introduserer et sprang andre over en lengre periode, innføre det i små intervaller i flere uker, som i kraft flekker spranget andre av en lengre periode, hindre den plutselige stamme fra en Ytterligere andre.
Sikkerhet og nøyaktighet
GPS tidsservere også sikre et nettverk er sikkert. Noen kilder til UTC tid, for eksempel de som er tatt fra internett tid servere, gir en inngangsport i brannmurer gjennom hvilke virus og annen skadelig programvare kan få tilgang. GPS Tid på den annen side, er eksterne til et nettverk, og det er umulig for noen å tukle med det. Videre kan internett tid servere ikke være så presis som mange brukere forestille dem å være. Noen tidsservere kan være flere sekunder usynkronisert med UTC. I tillegg, hvis den elektroniske tidsserveren lider en driftsstans, vil nettverket være uten en nøyaktig kilde om tid før tjenesten er gjenopprettet, noe som kan resultere i systemet klokker drivende slik at nettverket mister sin synkronisering. GPS Tid ved sammenligning er alltid presis, alltid nøyaktig og aldri går ned.
Dette innlegget ble skrevet av Richard N Williams
Richard N Williams er en teknisk forfatter og spesialist i NTP Server og tid synkronisering industrien. Richard N Williams på Google+
