2012 年 6 月 30 日晚，美國(guó)著名新聞社交網(wǎng)站 Reddit 突然癱瘓了約 40 分鐘，同一時(shí)間包括開源社區(qū) Mozilla、領(lǐng)英等許多網(wǎng)站也突然崩潰，巧得一度令很多人摸不到頭腦。

好在很快，事件的罪魁禍?zhǔn)拙捅话l(fā)現(xiàn)了：閏秒。換句話來說，就是那天晚上出現(xiàn)了一個(gè)奇怪的時(shí)間——23：59：60。就因?yàn)槎嗔说倪@一秒，讓沒有準(zhǔn)備好的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)生異常并崩潰。

而如今，這個(gè)令無數(shù)科技企業(yè)“頭疼”了許多年的閏秒，終于要被沒了：近日，在法國(guó)巴黎閉幕的第 27 屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上，與會(huì)代表通過一項(xiàng)決議，決定最遲在 2035 年取消閏秒。

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閏秒是什么？簡(jiǎn)單來說，我們可以把它理解成兩套時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)之間的誤差：基于地球自轉(zhuǎn)的世界時(shí)（UT）和基于原子振蕩周期的國(guó)際原子時(shí)（TAI）。

二者之間，一直與地球自轉(zhuǎn)時(shí)間相匹配的世界時(shí)首先在 1927 年確立，但隨著科技發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)地球每天的自轉(zhuǎn)速度也不一樣，它會(huì)受潮汐、地殼運(yùn)動(dòng)等因素影響而越變?cè)铰?/span>

也就是說，在世界時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)下，一天并不是固定的 24 小時(shí)，總會(huì)有幾毫秒誤差。當(dāng)然，我們的日常生活可能并不會(huì)受此影響，但對(duì)太空探測(cè)、衛(wèi)星導(dǎo)航等對(duì)時(shí)間精確度要求極高的領(lǐng)域而言，世界時(shí)顯然是不夠用了。

在這一精度需求下，在 1967 年，國(guó)際度量衡大會(huì)決定，用基于銫原子穩(wěn)定周期性的電磁波，重新定義“秒”的時(shí)長(zhǎng)，即國(guó)際原子時(shí)。但也由于原子時(shí)非常穩(wěn)定，而世界時(shí)會(huì)隨著地球自轉(zhuǎn)會(huì)越來越慢，兩者之間的差距會(huì)逐漸變大，于是在 1972 年，結(jié)合了這兩個(gè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)的“協(xié)調(diào)世界時(shí)（Coordinated Universal Time 簡(jiǎn)稱 UTC ）”出現(xiàn)了。

“協(xié)調(diào)世界時(shí)”以國(guó)際原子時(shí)秒長(zhǎng)為基礎(chǔ)，同時(shí)規(guī)定，當(dāng)世界時(shí)與原子時(shí)之間時(shí)刻累計(jì)相差超過 0.9 秒時(shí)，就在“協(xié)調(diào)世界時(shí)”上加上或減去 1 秒，以盡量接近世界時(shí)——這 1 秒，就是閏秒。

自從 1972 年有了“閏秒”這個(gè)概念后，這 50 年來全球已經(jīng)加了 27 次閏秒，而最近的一次調(diào)整是在北京時(shí)間 2017 年 1 月 1 日 7 時(shí) 59 分 59 秒（時(shí)鐘顯示 07:59:60）出現(xiàn)。

計(jì)算機(jī)中令人“頭疼”的閏秒問題

本來呢，這多一秒少一秒的，對(duì)我們來說，基本是沒什么影響的，但對(duì)于服務(wù)器而言卻是一整個(gè)“天差地別”。

在計(jì)算機(jī)運(yùn)行中，既定的子任務(wù)調(diào)度過程中會(huì)觀察相對(duì)應(yīng)的時(shí)間，而時(shí)間會(huì)以毫秒甚至更短的時(shí)間進(jìn)行精度切分，一旦時(shí)間發(fā)生一些跳變，就會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器宕機(jī)、系統(tǒng)崩潰或時(shí)間對(duì)應(yīng)不一致等帶來的一系列問題。

因?yàn)槎嗔艘粋€(gè)閏秒，很多任務(wù)會(huì)因?yàn)闀r(shí)間條件不匹配而啟動(dòng)失敗，程序就會(huì)不停嘗試、一直循環(huán)，直到服務(wù)器過載。而且，閏秒和閏年還不一樣，沒有規(guī)律可循，程序員也無法一開始就提前寫進(jìn)系統(tǒng)，從而導(dǎo)致了開頭所說的 Reddit、領(lǐng)英等網(wǎng)站崩潰，部分 Linux 服務(wù)器 CPU 利用率飆升等等。

對(duì)此，不同科技企業(yè)之間的解決方式也不盡相同。部分網(wǎng)站可能習(xí)慣依賴公共時(shí)間服務(wù)器，選擇直接停 1 秒或者跳 1 秒；而谷歌和 Meta 這類大型科技企業(yè)則采用“閏秒彌補(bǔ)”（Leap Smear）的方式，將閏秒分解為大量微小的部分，每次更新都增加幾毫秒，最終增加至 1 秒以保證服務(wù)器正常運(yùn)行，但這也并不是萬(wàn)全之策。

呼吁廢除閏秒

在這種情況下，也難怪許多科技企業(yè)對(duì)“閏秒”的存在積怨已久——今年 7 月，谷歌、微軟、Meta 和亞馬遜四家科技巨頭聯(lián)合呼吁廢除閏秒，理由是每次出現(xiàn)閏秒，都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成顯著影響。

關(guān)于閏秒的廢除，Meta 工程師 Oleg Obleukhov 與科學(xué)家 Ahmad Byagowi 還專門發(fā)表了一篇文章，稱：

• “每當(dāng)引入閏秒時(shí)，我們都會(huì)遇到問題。”

• “閏秒是一種弊大于利的冒險(xiǎn)做法，我們認(rèn)為現(xiàn)在是時(shí)候引入新技術(shù)來取代它了。”

• “就算沒有閏秒，現(xiàn)在的時(shí)間狀態(tài)也至少足以支撐下一個(gè)千年。”

對(duì)此，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）與國(guó)際計(jì)量局（BIPM）表示贊成，在 11 月 18 日第 27 屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)上，科學(xué)家和各國(guó)政府代表們也投票決定到 2035 年取消閏秒。

據(jù) Nature 報(bào)道，來自加拿大，美國(guó)和法國(guó)的代表都投了贊成票，呼吁閏秒能在 2035 年取消，但投了反對(duì)票的俄羅斯代表則希望能將日期推遲到 2040 年或更晚，以預(yù)留時(shí)間調(diào)整其衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) GLONASS 中有關(guān)閏秒的技術(shù)問題。

根據(jù)最新決議，目前閏秒還將繼續(xù)存在，最晚將從 2035 年開始，允許原子時(shí)和世界時(shí)之間的誤差累計(jì)超過 1 秒。不過美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所物理學(xué)家朱達(dá)·萊文也補(bǔ)充道：“這種誤差允許累積到多長(zhǎng)時(shí)間，我們還沒有決定。”

因此，各方代表將舉行談判，在 2035 年之前確定一個(gè)累積時(shí)長(zhǎng)以及如何處理這一時(shí)長(zhǎng)的方案——但在這之前，程序員們?cè)搶?duì)閏秒做的應(yīng)對(duì)措施還是要做，直至這一決議真正生效。

參考鏈接：

• https://www.nature.com/articles/d41586-022-03783-5

• https://engineering.fb.com/2022/07/25/production-engineering/its-time-to-leave-the-leap-second-in-the-past/