讓大廠抓狂的“額外一秒”：谷歌、微軟、Meta 和亞馬遜紛紛提議放棄

谷歌、微軟、Meta 和亞馬遜一眾大廠近期共同發(fā)起了一項廢除閏秒的倡議：用“額外加一秒”的方式同步地球自轉(zhuǎn)時鐘，明顯是樁得不償失的買賣！

官方機構(gòu)如美國國家標準與技術(shù)研究院（NIST）以及負責維護米制公約的國際計量局（BIPM）也表達了支持態(tài)度，取消閏秒的呼聲正越來越強。

所謂閏秒，就是在正常計時之外再增加一秒，借此保證時鐘能與地球的實際自轉(zhuǎn)時長保持同步。

科學上有兩種時間計量系統(tǒng)，一種是基于地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的世界時（簡稱 UT），另一種是以原子振蕩周期確定的原子時（簡稱 TAI）。原子時的時間尺度更為均勻，而世界時由于地球自轉(zhuǎn)速度不均勻，兩者之間會存在差異。當兩者之間的差異超過 0.9 秒時，國際地球自轉(zhuǎn)服務組織（IERS）就會負責將世界標準時間調(diào)快或撥慢一秒，這就是閏秒。

自 1972 年以來，全球各計時機構(gòu)已經(jīng)在國際原子時（TAI）標準時鐘上添加過 27 次閏秒。而具體方法并不是直接把午夜 23：59：59 直接計作 0：0：0，而是額外增加一個 23：59：60。

因為地球的自轉(zhuǎn)速度不規(guī)則地變化，所以閏秒的間隔也是不規(guī)則的。而從長遠來看，地球的自轉(zhuǎn)是相當不可預測的，這解釋了為什么閏秒只提前六個月宣布。

世界最高山脈上的冰蓋不斷融化和重新凍結(jié)，以及潮汐摩擦都是導致地球自轉(zhuǎn)不規(guī)則的眾多因素之一。用一個旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運動員來打個比方，她通過控制手臂來控制角速度。當張開雙臂時，角速度會降低，從而保持滑冰者的動量，當手臂收回，角速度就會增加。

目前，我們只添加了正閏秒。在早期，就是通過簡單粗暴地增加一秒來完成的，從而產(chǎn)生一個不尋常的時間戳：23:59:59 -> 23:59:60 -> 00:00:00

但隨著地球自轉(zhuǎn)模式的變化，我們很可能在未來的某個時刻出現(xiàn)負閏秒。時間戳將如下所示：23:59:58 -> 00:00:00

正閏秒的跳躍會讓程序崩潰或?qū)е聰?shù)據(jù)損壞；而更重要的是我們還從未大規(guī)模測試過負閏秒的破壞性影響。無論如何，對于管理硬件基礎(chǔ)設施的人來說，每一個閏秒都是痛苦的來源。

我們?nèi)祟愖陨韺τ陂c秒調(diào)整幾乎是感覺不到的，但對于需要精準計時的計算機系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)來說，這種簡單粗暴的“加一秒”方法好處不多，但危害可不小。

假設我們有這樣的代碼：

start := time.Now()

// do something

spent := time.Now().Sub(start)

那么最后可能會在閏秒事件期間，“spent”值會出現(xiàn)依賴負數(shù)的情況，從而導致了程序崩潰。

閏秒于 1972 年被引入，迄今為止已經(jīng)增加了 27 個正閏秒。每一次增加閏秒，都會在整個軟件行業(yè)中引發(fā)問題。畢竟無數(shù)計算設備需要依靠精確的計算服務器網(wǎng)絡，才能有序安排事件、記錄活動先后，比如向數(shù)據(jù)庫內(nèi)添加數(shù)據(jù)條目，如果處理不好就會出現(xiàn)腦裂或其他問題。

閏秒的變化曾在 2012 年引發(fā) Reddit 論壇的大規(guī)模中斷，同時給 Mozilla、LinkedIn、Yelp 以及船家預訂服務商 Amadeus 造成了不小的麻煩。

雖然了解了閏秒的影響，但 bug 并沒有因此而消失。最近一次閏秒是在 2017 年，網(wǎng)絡基礎(chǔ)設施服務商 Cloudflare 還是因閏秒導致一部分客戶服務器宕機。當時 Cloudflare 軟件比較了兩種時間，并發(fā)現(xiàn)時間似乎在“倒退”，于是因無法處理這自相矛盾的結(jié)果而陷入崩潰。

計算機在處理數(shù)字方面絕對是一把好手，但人類引入的閏秒這類不規(guī)則操作，則會打破計算機那完美無瑕的內(nèi)部邏輯。影響力最大、知名度最高的此類問題當數(shù)“千年蟲”，當初人類在編寫數(shù)據(jù)庫時只記錄下年份的最后兩位數(shù)字。于是當 1999 年過去、2000 年來臨時，混亂也隨之出現(xiàn)。另外還有個相關(guān)問題，一部分計算機系統(tǒng)是以 1970 年 1 月 1 日為起點，使用 32 位數(shù)字按秒計算日期的。而 32 位數(shù)字對應的秒最多只能表達到 2038 年，再往后數(shù)位就不夠用了。

為了解決計算機時鐘處理不了一分鐘 61 秒的難題，谷歌率先提出了“閏秒涂片”的辦法，通過調(diào)整內(nèi)部的網(wǎng)絡時間協(xié)議 (NTP) 服務器，把閏秒拆分成許多微小的步長變化、分攤到一整天當中。Meta 也采用了類似方法，一個閏秒要花 17 個小時來“抹平”。

不同系統(tǒng)的調(diào)整方法沒有一個統(tǒng)一標準，小網(wǎng)站則更多依賴公共時間服務器，直接停 1 秒或者跳 1 秒，不會把時間切分成時間片；谷歌大廠的這些方法，在調(diào)整過程中如果有突發(fā)事件，比如某些服務器宕掉了，還是會存在問題。

只要下一個閏秒還會出現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)們就還得繼續(xù)面臨閏秒帶來的影響，花費額外精力去消除它，閏秒的那一秒也就成了“服務器不能承受之重”。

添加閏秒可能引發(fā)計算機故障，互聯(lián)網(wǎng)大廠不堪其擾，因此最近 Meta 的工程博客發(fā)布了一篇語氣相當強硬的文章，表達了對閏秒調(diào)整的不滿，認為這是需要被廢棄的概念。

他們認為閏秒機制本身也沒怎么起到預期作用，因為從歷史角度來看，地球的自轉(zhuǎn)速度基本沒什么變化。Facebook 母公司 Meta 的研究科學家 Ahmad Byagowi 表示，“我們預計，如果只使用國際原子時而不計閏秒，整個精確周期也至少可以保持 2000 年。也許到那時候，我們才需要考慮怎么做修正。”

另外，有時候還得減去一秒（負閏秒），盡管這類狀況之前還沒出現(xiàn)過，但一旦出現(xiàn)，就很可能引發(fā)新的問題。Meta 工程師在博客中表示，“這種負閏秒更恐怖，甚至可能對依賴計時器或調(diào)度程序的軟件造成毀滅性影響。”

而據(jù) ZDNet、CNet 媒體報道，谷歌、微軟和亞馬遜各家科技巨頭也贊成 Meta 的提議，紛紛表示是時候跟閏秒講拜拜了。

Meta 公司的呼吁行動不是第一次，但目前全球還沒有一個可以解決閏秒問題的統(tǒng)一方案。2015 年，在日內(nèi)瓦召開的世界無線電通信大會上，國際電信聯(lián)盟 (ITU) 將反閏秒的決定推遲到了 2023 年，所以關(guān)于“這一秒”的問題可能需要等到明年才能見分曉。

但是，閏秒是目前唯一把世界時、原子時聯(lián)系起來的有效手段，在不同的領(lǐng)域有不同的意義，時間不僅有技術(shù)屬性，它還社會和文化屬性。而且全球時鐘系統(tǒng)的管理權(quán)掌握在政府和科學家手中，取消閏秒需要經(jīng)過科學論證，不可能由科技企業(yè)單方面說了算。

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