Hoe te voorkomen Dure schrikkelseconde Onderbrekingen
Gepost door Richard N Williams on Augustus 2nd, 2012
Aan het einde van juni van dit jaar,meerdere hoge profielen websites leed verstoring en ging als gevolg van de opneming van een extra seconde om de internationale tijd-systeem. De websites, inclusief de sociale nieuws en netwerksites Reddit, Foursquare en Linkedin, werden verstoord gedurende enkele uren dankzij de opname van een schrikkelseconde aanCoordinated Universal Time (UTC), 's werelds wereldwijde tijdschaal.
Terwijl een enkele seconde klinkt misschien niet als veel, voor websites die sterk afhankelijk zijn van gesynchroniseerde operaties, de toegevoegde tijd veroorzaakte een dergelijke storing in dat verschillende sites ging voor bijna twaalf uur en anderen leed verschillende problemen, zoals het verlies van gegevens. Deze storingen waren niet uniek, ook niet. Leap seconden worden toegevoegd aan de internationale tijdschaal regelmatig, vaak twee keer per jaar, in een knutselen met de tijd die wordt steeds omstreden.
Synchronisatie
Websites en andere moderne technologieën zijn allemaal afhankelijk van de wereld van de wereldwijde tijdschaal voor synchronisatie. GMT maakt computers over de hele wereld om te communiceren in perfecte synchronisatie, en zonder het, veel van de online transacties die we voor lief nemen, zoals sociale netwerken, bankieren en winkelen kon gewoon niet gebeuren.
Computers sterk afhankelijk tijd in de vorm van tijdstempels als middel vertellen wanneer een transactie heeft plaatsgevonden of moet plaatsvinden. Als computers niet nauwkeurig werden gesynchroniseerd, zouden computers geen manier om te weten of proces gehad of was niet gebeurd en allerlei fouten zou plaatsvinden hebben. Verloren gegevens, transactie mislukking en kwetsbaarheid voor fraude zou al gemeenschappelijk zijn zonder de juiste synchronisatie. Je hoeft alleen maar terug naar de Millennium Bug denken aan het soort problemen die computers en andere technologieën kunnen lijden, zonder precieze en accurate gesynchroniseerde tijd te realiseren.
Coordinated Universal Time
UTC werd in de 1970s bedacht, omdat vooruitgang in de technologie betekende dat er behoefte was aan een enkele, universele tijd om ervoor te zorgen machines had een tijdschaal waarop kon apparaten over de hele wereld te synchroniseren zonder te worden beïnvloed door de tijdzone verschil. Zoals. UTC is gebaseerd op de tijd verteld door atoomklokken is uitzonderlijk nauwkeurige, waardoor computernetwerken aan weerszijden van de wereld tegesynchroniseerd binnen enkele milliseconden van elkaar. Zonder atoomklokken kunnen netwerken verschillen in enkele seconden, hetgeen zou resulteren in veel van de bovengenoemde fouten.
In feite, atoomklokken zelfs nauwkeuriger dan de draaiing van de aarde. Terwijl wij allen denken dat de aarde neemt 24 uur om een volledige omwenteling maken, is dit niet echt het geval is. Elke dag kan minutieus variëren. Soms kan het iets langer duren dan 24 uur, soms een beetje minder tijd. Al deze kleine verschillen betekenen dat tegen het einde van het jaar, de rotatie van de aarde en de Coordinated Universal Time zijn iets niet synchroon met elkaar, en zo nodig een kleine aanpassing.
Leap seconden
Sinds GMT werd geïntroduceerd en atoomklokken begonnen betreffende onze tijd, heeft de groeiende trend geweest dat de snelheid waarmee de aarde draait geleidelijk aan het vertragen is. We weten nu dat dit het geval is geweest voor miljoenen jaren. Bijvoorbeeld, 100 miljoen jaar geleden, de lengte van een dag op aarde was ongeveer 22 uren, en de dag is het verlengen sindsdien. Deze geleidelijke vertraging van de rotatie van de aarde wordt veroorzaakt door getijdekrachten die fungeren als een rem en langzaam het tempo waarin de aarde draait. Deze getijdekrachten zijn beurt veroorzaakt door de Maan, die geleidelijk wordt steeds verder weg spin van de Aarde vertraagt.
Hoewel deze kosmologische veranderingen zijn zeer gering, en gelijk aan slechts een seconde of twee per jaar, betekent het dat het lot vereist de toevoeging van een extra seconde twee keer per jaar om ervoor te zorgen het wordt gesynchroniseerd met de snelheid waarmee de aarde draait. Als dit niet gebeurt, uiteindelijk de dag zou afglijden naar 's nachts en' s middags zou het midden van de dag niet meer, hoewel dit miljoenen jaren zou duren, en de beslissing om extra seconden toe te voegen aan de aarde te houden en de UTC gesynchroniseerde is een controversieel.
Controverse
De International Earth Rotation and Reference Systems Dienst (IERS) beslissen wanneer om extra sprong seconden toe te voegen. IERS toezien op de snelheid waarmee de aarde draait, en omdat de 1970s, hebben ze 25 sprong seconden toegevoegd aan UTC. Echter, deze veranderingen bleken steeds omstreden.
Vanwege de problemen die deze extra seconden oorzaak toe te voegen, en het feit dat het duizenden jaren zou duren voordat een verschil in UTC en de gemiddelde zonnetijd (wanneer de middag gebeurt wanneer de zon op haar hoogste) merkbaar zou zijn, critici beweren sprong seconden niet nodig. Zij betogen andere maatregelen kunnen worden genomen, zoals een sprong uur per duizend jaar of zo, dat veel minder storend zou blijken, of zelfs een sprong minuten om de dertig jaar. Echter, tot nu toe, geen consensus is bereikt en sprong seconden ziet ernaar uit om te verblijven voor de nabije toekomst.
Network Time Protocol
Computernetwerken worden gesynchroniseerd met een vorm van GMT met Network Time Protocol (NTP). NTP is een software algoritme dat zorgt dat alle apparaten in een netwerk met elkaar gesynchroniseerd. Het werkt met behulp van een enkele bron van UTC, die zij vervolgens verspreidt rond een netwerk, het aanpassen van het systeem klokken elk apparaat ervoor te zorgen dat binnen een paar milliseconden van de UTC-bron.
Als systemen klokken worden overgelaten aan hun eigen apparaten zonder voortdurende aanpassing van NTP, ze snel drijven. Dit is omdat de meeste computers hebben een eenvoudige kwarts oscillatoren op hun moederborden om tijd te handhaven, maar deze kan enkele seconden te verliezen per week. Een computer die kan uitvoeren honderden processen per seconde, hoe nauwkeuriger de tijd, hoe efficiënt het netwerk zijn daarom netwerken gebruiken atoomklok gebaseerde systemen zoals UTC.
Vaak problemen met de sprong seconden optreden vanwege bronnen van GMT op een bepaalde tijd automatisch te veranderen. Bijvoorbeeld op 30 juni van dit jaar, op 11: 59: 59 een extra tweede werd toegevoegd, waardoor de tijd die stotterde voor een tweede, waardoor problemen voor websites en netwerken die worstelde om de verandering tegemoet. Echter, een eenvoudige oplossing beschikbaar om deze verstoringen te voorkomen.
GPS-tijd Servers
Het Global Positioning System (GPS) een nauwkeurige bron van tijd die door atoomklokken. Terwijl de GPS tijdsignalen geen bron van UTC, is een tijd die door atoomklokken en is gemakkelijk voor NTP aan te passen aan UTC passen, aangezien de signalen alle nodige gegevens voor de conversie, zoals het aantal seconden sprong bevatten omvatten.
GPS-tijd signalen zijn wat satelliet navigatie-apparaten te gebruiken om de positionering te berekenen. Door het gebruik van de timestamps in het GPS-signaal kan een navigatiesysteem apparaat zijn positie driehoeksmeting om binnen een paar meter. Dit kan alleen worden gedaan met behulp van de precieze timing geproduceerd door atoomklokken omdat de tijd signalen reizen van de satellieten met de snelheid van het licht, en zelfs een fractie van een seconde van de discrepantie positioneren informatie die door meerdere mijl kon zien.
Door het gebruik van GPS-tijd, kan de computer netwerkbeheerders maken hun eigen voorziening om wijzigingen aan te brengen voor de sprong seconden, in plaats van te worden overvallen door automatische aanpassingen gemaakt om de UTC tijd bronnen zoals radio-uitzendingen en internet gebaseerde tijd servers, waarover netwerkbeheerders hebben geen controle .
GPS-tijd-servers
Het ontvangen van een bron van GPS tijd is eenvoudig en goedkoop te. Dedicated NTP GPS-tijd servers zijn direct beschikbaar, dat GPS-tijd signalen kunnen ontvangen en gebruiken het als een bron vantijdsynchronisatie een netwerk. Deze tijd servers maken gebruik van een dak antenne dat de tijd, die zij vervolgens verspreidt rond een netwerk met NTP ontvangt. Een enkele GPS-tijd server in staat is om het onderhoud van een netwerk van honderden machines, dus het is een goedkope oplossing voor tijd synchronisatie. Bovendien, zoals de GPS-tijd signalen bevatten alle relevante informatie aan GPS tijd om te zetten in UTC, het netwerk kan automatisch worden omgezet waardoor synchronisatie met andere netwerken, terwijl de schrikkelseconde bepalingen kunnen worden gepland in het netwerk, het vermijden van plotselinge storingen.
Sommige netwerken, zoals die gebruikt wordt door de zoekmachine giganten Google, de invoering van een schrikkelseconde over een langere periode, de invoering ervan in kleine stappen van enkele weken, die in feite uitstrijkjes de schrikkelseconde van een langere periode, waardoor de plotselinge stotteren van een extra seconde.
Veiligheid en nauwkeurigheid
GPS-tijd-servers ook zorgen voor een netwerk veilig is. Sommige bronnen van UTC-tijd, zoals die afkomstig van internet tijd servers, voorzien van een gateway in het netwerk firewalls, waardoor virussen en andere kwaadaardige software toegang kon krijgen. GPS tijd anderzijds, zich buiten het netwerk en het is onmogelijk dat iemand knoeien. Bovendien kan internet tijd servers niet zo nauwkeurig als veel gebruikers denken dat ze zijn. Enige tijd servers kunnen worden enkele seconden uit sync met UTC. Bovendien, als de online tijdserver lijdt een storing, zal het netwerk zonder een nauwkeurige bron van tijd totdat de service is hersteld, wat kan resulteren in het systeem klokken drijven, zodat het netwerk zijn synchronisatie verliest. GPS Time vergelijking is altijd precies, altijd accuraat en gaat nooit naar beneden.
Dit bericht is geschreven door Richard N Williams
Richard N Williams is een technisch auteur en een specialist in de NTP-server en de tijd synchronisatie industrie. Richard N Williams op Google+
