听过闰年闰月，听过闰秒吗？

闰年闰月大家都知道，可是你听说过闰秒这回事情吗？

闰年是为了弥补是我们的历法 365 天和地球实际公转 365.25 天的差距，所以每 4 年会一年是闰年，多出来的那一天就是 2 月 29 日。

闰月则是和阴历有关，不同于阳历的以公转制定的方式，阴历以月亮绕地球的时间来计算，所以会和阳历的 365.25 天相差 10 天 21 小时，于是，多出来的时间累积下来凑成一个月，也就是闰月了。

那么什么是闰秒？闰秒会带来什么影响？怎么解决闰秒带来的问题？

闰秒定义

要了解闰秒，首先需要了解几个基本的概念。

平均太阳日：天空中的太阳连续两次出现最大仰角(90 度)所经历的时间就是一个太阳日，而又由于太阳日的长短不同，所以取一年内的太阳日平均值，所以可以大致的认为一个平均太阳日就是一天 24 小时。

UTC：英文为 Coordinated Universal Time，中文叫做协调世界时或者世界标准时间，相信开发的同学都很清楚，他是世界上调节时钟和时间的主要时间标准，也是最接近格林威治标准时间 GMT 的时间系统之一。

最早的时候，一秒根据平均太阳日的 1/86400 来定义，这个时间依赖于地球的自转和公转。后来直到 1967 年，秒被物理学重新定义，以铯 133 的振荡频率来定义秒，并可以用原子钟来测量。

UTC 的时间就是基于此来定义，而且他是一个固定的时间长度。

但是由于地球自转的速度受到潮汐加速等众多因素的影响，平均太阳日的时间并不固定。

为了让 UTC 贴近平均太阳日的时间，所以就产生了闰秒。

闰秒分为两种形式：

1. 正闰秒，也就是在 23:59:59 之后一秒是 23:59:60，然后才是 00:00:00，很奇葩很诡异是不是。

2. 负闰秒，23:59:58 的下一秒就是 00:00:00，但是目前没有出现过负闰秒。

闰秒的时间调整一般是在 6 月 30 日或者 12 月 31 日，而离我们最近的一次闰秒的调整则是在 2016 年的 12 月 31 日。

从 1972 年到现在，已经发生了 20 多次闰秒，对于我们的系统配置来说，通过 NTP 的服务来进行时间同步，如果服务器收到闰秒的处理通知，则会一级级下发到最边缘的 NTP 服务器，然后通知到客户端的操作系统，最终由操作系统来处理闰秒。

下面的表格是历年发生闰秒的时间：

年 6 月 30 日 12 月 31 日 1972 年+1+11973 年 0+11974 年 0+11975 年 0+11976 年 0+11977 年 0+11978 年 0+11979 年 0+11981 年+101982 年+101983 年+101985 年+101987 年 0+11989 年 0+11990 年 0+11992 年+101993 年+101994 年+101995 年 0+11997 年+101998 年 0+12005 年 0+12008 年 0+12012 年+102015 年+102016 年 0+1

带来的影响

虽然闰秒对普通人的日常生活没有任何影响，但是对于开启 NTP 服务的 Linux 系统来说有致命的风险，在 Linux kernel 2.6.29 之前版本存在 bug，在进行闰秒调整时可能会引起系统导致 ntpd 进程死锁，从而导致 crash。另外由于应用程序不能处理闰秒的问题导致时间的变化，会导致 CPU load 激增。

在上一次闰秒产生，国外 Reddit、Mozilla、FourSquare、Yelp、LinkedIn 和 Gawker 都产生了一定的问题，其中 Reddit 宕机时间超过 1 个半小时。其中，或许你能很明显的看到异常错误信息：kernel[81951.244556] Clock: inserting leap second 23:59:60 UTC

另外，针对数据库方面，23:59:60时间的问题兼容也不尽相同。

PostgreSQL：PostgreSQL 可以兼容23:59:60的写法，不会报错。

Mysql：Mysql 还不支持 60 秒写法，闰秒时必须使用 unix time 来表示时间，否则会报错。

根据目前的信息来看，Linux 内核版本高于 2.6.29 修复了这个问题，NTP 版本高于 4.2.2p1-9 会把这一秒的时间分散到大约 2000 秒中，低于该版本的话则会直接加一秒或者减一秒。

解决方案

最简单直接的方法就是闰秒发生前停止 ntpd 服务，闰秒结束后再开启。

提前一天停止ntp /etc/init.d/ntpd stop

重置系统时间 date -s "`date`"

重新开启ntp ntp/etc/init.d/ntpd start

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%97%B0%E7%A7%92

https://developer.aliyun.com/article/68260

https://yq.aliyun.com/articles/80045?spm=5176.10695662.1996646101.searchclickresult.746332ab0yvJRw

https://www.cnblogs.com/luxianghao/p/6339470.html

巨人的肩膀：

实际上，由于地球自转的时间无法计算，他有可能变快，也有可能变慢，受到潮汐、天气和熔态金属在地球核心的流动等各方面因素的影响，下一次闰秒的时间无法预估，但是国际地球自转和参考系服务（IERS）会提前 6 个月公布下一次闰秒的时间。

如何预测避免

UTC 阿里云时间（北京时区阿里云时间和 UTC 误差备注 2016/12/31 11:59:592016/12/31 19:59:59+0 和 UTC 完全同步 12:00:0020:00:00+012:00:01 每秒比 UTC 慢 1/86400，经过 12 小时（43200 秒）后，会比 UTC 慢 0.5 秒 20:00:01+1/8640012:00:0220:00:02+2/86400………23:59:592017/1/1 07:59:59+43199/8640023:59:60 闰秒 2017/1/1 08:00:00-0.5 秒和 UTC 误差-0.5 秒 2017/1/1 00:00:00 每秒和 UTC 误差减少 1/86400，经过 12 小时（43200 秒）后，-0.5 的误差消除 08:00:01-43199/8640000:00:0108:00:02-43198/86400………19:59:59-1/8640011:59:59……2017/1/1 12:00:002017/1/1 20:00:000 再一次和 UTC 同步 12:00:0120:00:010………

具体时间同步方案如下表格所示：

阿里云的 ECS 云服务器的 NTP 服务采用忽略闰秒时刻的跳秒，缓慢同步消除闰秒带来的 1 秒误差的方案来面对闰秒事件，实际上采用的方案是闰秒发生前，每秒比 UTC 慢 1/86400，经过 12 小时（43200 秒）后，会比 UTC 慢 0.5 秒，闰秒发生之后，每秒和 UTC 误差减少 1/86400，经过 12 小时（43200 秒）后，-0.5 的误差消除。国外 Amazon 也是这样的解决方案。

以国内阿里云的处理方案举例，amazon 同样也是采用该方案

目前像 google、阿里、amazon 都有一些具体的应对方案，使用云服务的话可能不需要用户关心这方面的问题，如果是自己机房托管的话那么可能需要运维开发人员手动处理了。

但是有一个很明显的问题就是，大公司一个服务上千台机器，操作起来成功太高，而且停止同步是否会带来其他的问题不好评估影响面。