「闰秒」会对 IT 行业造成多大影响？有什么好的解决方法？

闰秒：悄无声息的系统颠覆者，IT 行业的隐形杀手？

在时间的洪流中，我们习惯于以固定的步伐前行，然而，偶尔一颗“闰秒”的插入，却可能在平静的水面下掀起滔天巨浪，尤其对于高度依赖精确时间同步的 IT 行业而言。闰秒，一个听起来有些晦涩的技术术语，却实实在在地影响着我们日常使用的互联网、金融交易、航空航天等方方面面。那么，闰秒究竟会对 IT 行业造成多大的影响？我们又该如何应对这个“时间上的变数”呢？

闰秒：时间的“小插曲”，系统的“大麻烦”

简单来说，闰秒是为了弥合原子钟（提供精确时间，UTC）与地球自转（提供天文时间，UT1）之间日益增长的差异而引入的“额外一秒”。地球的自转并非绝对均匀，受到月球引力、大气活动甚至地壳变动的影响，它在缓慢地减速。为了让我们的日历和时钟与地球的实际“步伐”保持一致，国际计量局（BIPM）会在必要时在 UTC 时间的午夜（通常是 6 月 30 日或 12 月 31 日）增加一秒。

乍听之下，增加一秒似乎微不足道，但对于那些需要毫秒级甚至微秒级时间同步的 IT 系统来说，这却是足以引发混乱的“定时炸弹”。闰秒的影响主要体现在以下几个方面：

时间同步的混乱与断裂：
分布式系统：现代 IT 系统，尤其是云服务、大数据平台、分布式数据库等，都依赖于高度精确的时间同步来协调各个节点的操作。如果闰秒处理不当，不同服务器的时间就可能出现偏差，导致数据乱序、事务失败、分布式锁失效等问题。例如，在一个交易系统中，如果两台服务器的时间出现毫秒级的差异，可能导致同一笔交易被重复处理或被遗漏。
网络协议：许多网络协议，如 NTP（网络时间协议），依赖于精确的时间戳来保证通信的可靠性和安全性。闰秒的插入可能导致 NTP 服务器和客户端之间的时间同步失效，使得网络通信出现延迟、丢包甚至连接中断。
日志记录与审计：在故障排查和安全审计时，精确的日志时间戳至关重要。闰秒可能导致日志时间戳的错误，使得分析师难以追溯事件的发生顺序，从而影响问题定位和安全响应。

软件和硬件的兼容性问题：
操作系统和应用程序：许多操作系统和应用程序在设计时并未充分考虑到闰秒的引入。它们可能直接跳过这一秒，或者在处理这一秒时出现异常行为。例如，一些系统可能会将闰秒的 23:59:60 误认为是 00:00:00，从而导致时间回溯或跳跃，引发不可预测的后果。
特定的编程语言和库：一些编程语言和库在处理时间时，可能存在对闰秒的错误处理机制。例如，如果一个系统期望时间是单调递增的，突然出现一个“重复”的秒，可能会导致程序崩溃或产生逻辑错误。
硬件计时器：某些硬件设备，特别是那些依赖于高精度计时器的设备（如网络设备、存储设备），可能在处理闰秒时出现问题，导致功能异常甚至宕机。

金融交易的风险：
高频交易：在金融市场，尤其是高频交易领域，毫秒级的延迟都可能导致巨额的利润损失。闰秒可能直接影响交易指令的执行顺序和时间戳，给整个交易系统带来混乱和风险，可能导致滑点、交易失败甚至市场动荡。
清算和结算：金融交易的清算和结算流程也高度依赖于精确的时间同步。闰秒可能导致清算和结算数据的失真，增加错误发生的概率。

安全漏洞的潜在风险：
身份认证和授权：许多安全机制，如令牌（token）的有效期、会话（session）的长度等，都与时间戳相关。闰秒可能导致这些机制失效，给攻击者留下可乘之机。
加密算法：一些依赖于时间同步的加密算法（例如，一次性密码）也可能受到闰秒的影响，降低其安全性。

应对闰秒：化被动为主动的策略

面对闰秒这一潜在的“麻烦制造者”，IT 行业并非无计可施。多年来，业界已经积累了丰富的经验，并发展出多种有效的应对策略。

1. 软件层面的“柔性”处理：

NTP 客户端和服务器的升级：最常见也最有效的方法是使用支持闰秒的 NTP 客户端和服务器。这些软件会在闰秒到来之前，根据 BIPM 发布的信息，调整时钟。
“延时”闰秒（Leap Second Smearing）：这是目前最主流和推荐的做法。与其在特定的时间点突然插入一秒，不如将这一秒“分散”到一段时间内，例如，在闰秒到来前 24 小时，将每个秒的时钟调慢一点点，累积起来正好是需要调整的那一秒。这样可以避免突然的时间跳跃，让系统平稳过渡。Linux 内核的 NTP 实现（如 `chrony`）和一些云服务提供商都采用了这种方法。
“跳跃”闰秒（Leap Second Hopping）：另一种方法是在闰秒发生时，让时钟直接跳过一秒（例如，从 23:59:59 跳到 00:00:00）。然而，这种方法在分布式系统中容易引起问题，因为并非所有节点都能同时完成跳跃。

应用程序层面的健壮性设计：
时间戳的相对性：对于某些应用，与其依赖绝对时间，不如关注时间间隔。例如，计算两个事件之间的时间差，即使存在闰秒，只要闰秒处理是相对一致的，时间差依然可以正确计算。
容错机制：在关键的分布式系统中，应设计能够容忍短暂时间偏差的容错机制。例如，在事务处理中，可以设置一个超时机制，即使时钟出现短暂偏差，也可以在一定程度上恢复。
时间同步的周期性检查：定期检查系统所有节点的时间同步状态，并对出现异常的节点进行干预。

编程语言和库的更新：确保使用的编程语言和库已经更新到最新版本，并且经过充分的测试，能够正确处理闰秒。一些现代的编程语言和库已经内置了对闰秒的良好支持。

2. 硬件层面的考量：

支持闰秒的硬件：一些网络设备、存储设备等硬件也需要能够支持闰秒的更新。制造商需要在固件层面做好相应的处理，确保硬件计时器不会在闰秒时出现异常。
硬件时钟同步：确保服务器的硬件时钟（RTC）与 NTP 服务器能够良好同步。

3. 基础设施层面的策略：

云服务提供商的责任：大型云服务提供商（如 AWS, Azure, GCP）通常会负责基础设施层面的闰秒处理，通过其全局 NTP 服务向客户提供准确的时间。客户只需确保其应用程序能够正确使用这些时间源。
内部时间同步策略：对于私有云或本地部署的 IT 基础设施，需要建立完善的内部时间同步策略，包括部署高可用性的 NTP 服务器，并定期监控其运行状态。

4. 行业标准和最佳实践：

关注行业动态： IT 行业一直在积极探索应对闰秒的方法，并不断涌现出新的标准和最佳实践。关注相关组织（如 IETF, ISO, BIPM）的最新动态，及时采纳和应用。
充分的测试：在闰秒到来之前，对系统进行充分的模拟测试至关重要。通过模拟闰秒的发生，检查系统的各项功能是否正常，并及时发现和修复潜在问题。

5. 国际社会的努力：

取消闰秒的讨论：实际上，国际社会一直在讨论是否继续保留闰秒。一些科学家认为，随着原子钟精度的不断提高，以及人们对闰秒的日益依赖，继续引入闰秒可能会弊大于利。未来，闰秒可能会被取消，届时 IT 行业将不再面临这一挑战。然而，在这一决策做出之前，我们仍需谨慎应对。

总结：未雨绸缪，方能“泰然自若”

闰秒，并非一个频繁发生的事件，但一旦发生，其潜在的影响却不容小觑。对于高度互联、精密协作的 IT 行业而言，它是一个需要认真对待的“时间风险”。通过软件层面的“柔性”处理、应用程序层面的健壮性设计、硬件层面的考量以及行业标准的遵循，我们可以有效地规避闰秒可能带来的风险。

与其将闰秒视为一个“麻烦”，不如将其看作是 IT 系统的一次“压力测试”。每一次闰秒的到来，都是对我们技术实力和应对能力的一次检验。只有未雨绸缪，不断完善我们的系统，才能在时间的“小插曲”中，保持“泰然自若”，确保 IT 行业的平稳运行。

网友意见

首先说明结论，旨在消除部分不负责任的报道给读者带来的恐慌：

2015 年 6 月 30 日午夜的闰秒，对科技界、对大家的日常生活可能带来的影响微乎其微。

关于闰秒（Leap Second）存在的原因和大部分软件系统对闰秒的处理方式，在互联网上不难查到。为了方便非技术背景的人了解这个问题的全貌，我把分散在各种信息源的几点重要信息简单汇总一下。

为什么要有闰秒

由于潮汐等地质作用，地球的自转速度并非恒定。每隔一段时间，目前世界范围内通用的协调世界时（UTC）会与依据地球围绕太阳运动计算的平太阳日（Mean Solar Time）和世界时（UT1）出现很小的偏差。因此需要对 UTC 增加或减少一秒来消除这个偏差。

多长时间有一次闰秒

会对地球自转速度产生影响的因素包括潮汐、地壳运动、冰川融化、地震等自然现象，这些作用的叠加使得地球自转速度的变化并不均匀，有时变快有时变慢，因此每次闰秒的间隔不固定且无法预测。

每次地球自转速度的偏差积累到一定程度时，国际地球自转和参考系服务（IERS）会基于实际观测，提前六个月公布下一次闰秒的时间，以保证 UTC 和 UT1 的偏差不超过 0.9 秒。闰秒的修正通常在该年度的 6 月 30 日或 12 月 31 日午夜进行。

最近的三次闰秒分别发生在 2005 年 12 月 31 日、2008 年 12 月 31 日和 2012 年 6 月 30 日。

从 1988 年这一做法被确立至今，一共发生过 25 次闰秒。2015 年 6 月 30 日会是第 26 次闰秒。

闰秒对普通人有什么影响

简单的说就是几乎没有任何影响。

闰秒的设置与时区无关，全世界都在同一时刻发生。因此对处于东八区的中国而言，下次闰秒的实际时间是 7 月 1 日早上 7 点 59 分 59 秒。

大部分民用设备本身就很容易会产生秒级的时间误差，闰秒的作用完全可以忽略不计。可联网的电子设备如手机电脑基本都能够与互联网同步时间，闰秒发生后系统时间会自动同步。

对于时间精度要求较高的设备和应用，如 GPS、通讯设备等，闰秒并不是一个突然出现的新概念，过去 30 年里已经发生过 20 多次。这些设备在设计的时候就充分考虑了闰秒，可以正确处理。但是闰秒毕竟是一个发生频率不高且不规律的事件，针对它的测试可能会不周全，所以不排除少数设备会因为软件 bug 受到影响。

2012 年闰秒那天部分网站宕机、航班延误是怎么回事

软件和互联网行业日新月异，每年都有大量代码和程序被创作出来。而最近十年只有三次闰秒，肯定会有很多开发者不熟悉这个概念，在编写一些对通讯依赖较多的程序时没有意识到闰秒可能带来的影响，埋下隐患。2012 年一些著名网站和公司受到影响，大多是一些由局部 bug 引发的系统级问题。不过当年出现问题并引起关注的程序，基本可以认为都已经修复了相关 bug。

IERS 在 1 月 5 日公布 2015 年 6 月的闰秒后，软件公司和开源社区有接近 6 个月的时间再次检查各种可能受到影响的程序。乐观的看今年六月底应该不会出现什么大的混乱；悲观的话，也可以说人都会犯错误，所以也一定会有网站和服务受到影响。在我看来，也许稍显刻薄，到 2015 年还在处理闰秒上犯低级错误的大型生产级程序，是会被科技界嘲笑的。

专业人士怎么看待闰秒

实际上闰秒确实会为计算机和软件系统带来一些问题，主要原因是它的不可预测性——谁都不知道在未来六个月里会不会有一次新的闰秒。另一方面闰秒的相关知识在世界范围的开发者群体中普及率较低，不难预见很多程序员的时间将会浪费在「犯错误->发现错误->学习闰秒相关知识->（骂粗口）->修改错误」这样的过程中。

有些国际机构曾经提出取消闰秒的议案并在国际大会上进行表决，但这些议案目前都处于驳回或延期决定的状态。学界至今提出的新方案也都还存在各种问题，不能完美替代闰秒。业界的解决方法则多从务实需求出发，比如 GPS 系统的时间以原子时（TAI）而非 UTC 为参照。这部分讨论需要的术语和专业知识过多，就不再展开了。

结论：

闰秒每过几年就会有一次，虽然没有规律不能预测，但会提前至少六个月公布。有些新编写的考虑不全的程序也许会出错，但是绝大部分专业系统在设计时就考虑了闰秒，而且早已经历过一两次闰秒的实际检验。因此普通人的生活不会受到什么影响。

写这个回答，就是希望大家不要被某些耸人听闻的报道牵着鼻子走。了解一点关于闰秒的知识，也不失为一个有趣的谈资。

类似的话题

「闰秒」会对 IT 行业造成多大影响？有什么好的解决方法？

闰秒：悄无声息的系统颠覆者，IT 行业的隐形杀手？在时间的洪流中，我们习惯于以固定的步伐前行，然而，偶尔一颗“闰秒”的插入，却可能在平静的水面下掀起滔天巨浪，尤其对于高度依赖精确时间同步的 IT 行业而言。闰秒，一个听起来有些晦涩的技术术语，却实实在在地影响着我们日常使用的互联网、金融交易、航空航天.............
2015年6月30日闰秒为什么世界多一秒钟会有这么大影响？

2015年6月30日的那个闰秒，虽然只是微不足道的一秒钟，但它确实在全球范围内引起了不少波澜，甚至让一些本该平稳运行的系统措手不及。要理解这“多出来的一秒”为何会带来如此大的影响，我们需要从几个层面来解读。首先，我们要明白闰秒是什么，以及它为什么会出现。我们日常使用的“时间”是基于原子钟的精确度来计.............
闰土抓的猹具体是哪一种生物？

在《少年闰土》这篇课文中，我们都熟悉了那个在田野间矫健的身影——闰土。而他手中那柄锋利的猹刀，以及那句“猹”的描述，也深深地印在了我们的脑海里。那么，这“猹”究竟是何方神圣？它又是什么样的生物呢？首先得明确一点，鲁迅先生在写这篇文章时，并没有给“猹”一个严格的科学分类。他所描写的“猹”，更多的是基于.............
闰月可能出现闰正月和闰腊月吗？

当然，我们来聊聊闰月这件事儿，特别是关于闰正月和闰腊月。这可不是什么新鲜事，在中国农历里，闰月的出现是为了协调阴历和阳历之间的差距，让我们的农历日期能大致对上四季的更替。为什么会有闰月？简单来说，地球绕太阳转一圈大约是365.24天，这就是我们说的公历年。而我们农历一个月是按月亮绕地球转一圈来定的，.............
一直不太明白闰年是怎么算？

哈哈，这个问题嘛，其实说实话，很多人都对闰年是怎么回事有点糊涂，我也曾经是其中一员！别担心，这事儿一点不玄乎，咱们掰开了揉碎了好好说一说，保证让你听明白。先说为啥要有闰年这回事儿咱们都知道，一年有365天。这是大家约定俗成的日子。但是呢，这个地球绕着太阳转，这个事儿可不是精确到365天那么刚刚好。地.............
农历中的闰月如何确定？可不可以随意挪动（比如使闰五月改为闰八月）？

农历中的闰月，说起来是个颇有学问又充满智慧的安排，绝非随意为之。它就像中国传统文化中的榫卯结构，严丝合缝地将阴历和阳历的节拍协调起来，保证了我们日子的准确性。闰月的“诞生”：为了天时与地利的平衡咱们先说说为什么需要闰月。咱们日常说的农历，其实是阴阳合历的一种。它既要跟着月亮走（阴历），保证我们知道什.............
如何评价李闰珉（Yiruma）的钢琴音乐？

李闰珉（Yiruma）的钢琴音乐，在我听来，更像是一种触碰灵魂的细语，而非激昂的宣言。他的旋律，总能以一种不动声色的方式，悄悄地潜入你的心房，然后在那儿留下温暖的印记。初识李闰珉，很多人可能都是从《River Flows in You》开始的。这首曲子，就像它的名字一样，带着一种自然的流动感，温柔而.............
关于石英表闰年日历的问题

.......
为什么农历误差如此之大，能闰一个月？

关于农历的“误差大”和“闰一个月”的问题，其实是人们对农历与公历（阳历）之间差异的一种理解。农历并非“误差大”，而是它遵循的是一套与公历完全不同的计时体系，它试图在观测月亮周期（朔望月）和太阳周期（回归年）之间找到一个平衡点。为了详细解答这个问题，我们需要从以下几个方面来展开：1. 农历的本质：阴阳.............
为什么有人把张杰叫做「闰土」？

张杰被冠以“闰土”这个绰号，这背后其实是一段颇具戏剧性和网络传播力的故事，而且这个绰号最初也并非出自善意，但如今已演变成一种带着点亲切和调侃意味的称呼。要说清楚这个，得从几个关键点来聊聊：一、 “闰土”的来源：一个经典的小品形象首先，我们需要知道“闰土”这个名字本身来源于哪里。很多人可能不知道，在中.............
能被4整除的就是闰年吗，为什么？

很多朋友可能听说过“能被4整除的就是闰年”这个说法，觉得挺好记的，也就这么一直流传下来。但如果仔细琢磨一下，你会发现这只是一个不完全准确的说法，漏掉了一些重要的细节。今天咱们就来好好掰扯掰扯，为什么这个说法会存在，又差在哪儿了。首先，我们要明白，闰年是为了解决地球公转周期和日历年之间的误差而存在的。.............
今年农历的六月怎么这么两个节气还出了个闰月？

你说的没错，今年（2024年）的农历六月确实有点特别，因为它包含了两个节气，而且还“夹带”了一个闰月。这其实是农历历法一种计算方式的结果，咱们老祖宗的智慧可不少呢！要理解这个现象，咱们得先聊聊农历是怎么来的，以及为什么会有“闰月”这个说法。农历是怎么回事儿？咱们现在用的公历，也就是阳历，它是根据地球.............
认为蜀汉是正统的人怎么看待看待西梁，北汉为闰，不为正统？

那些坚信蜀汉是正统的观点，在看待“西梁”和“北汉”这类政权时，往往会带有一种先入为主的、基于“大义”的评判标准。他们并非简单地认为这些政权“不为正统”，而是会从多个层面去审视，去寻找其“不正”的依据，最终将其归类到“闰”或“伪”的范畴。首先，在正统论的核心——“继承”和“道统”的逻辑下，蜀汉之所以能.............