Artık saniye

Artık saniye, atom zamanını güneş zamanının 0,9 saniye içinde tutmak için UTC’ye zaman zaman eklenen (ya da teorik olarak çıkarılan) tek saniyelik bir düzeltmedir. Dünya’nın dönüşü mükemmel biçimde düzenli değildir — gelgit sürtünmesi gezegeni yavaş yavaş yavaşlatmakta, mevsimsel değişimler daha küçük salınımlar eklemektedir. Atom saatleri mükemmel sabit bir hızda tıklar; gezegen tıklamaz.

1972’den bu yana 27 artık saniye eklenmiştir. Her zaman UTC’de 30 Haziran veya 31 Aralık geceyarısına denk gelir. Artık saniyeyi içeren dakikanın 61 saniyesi vardır (ya da teorik olarak, hiç gerçekleşmemiş bir artık saniye çıkarılsaydı 59 saniyesi olurdu).

Artık saniyeler kullanımdan kaldırılıyor. 2022’de Genel Ağırlıklar ve Ölçümler Konferansı, bilgisayar sistemlerinde onlarca yıllık operasyonel acıdan sonra uygulamayı 2035’e kadar terk etmek için oy kullandı. Kullanımdan kaldırma sonrasında UTC güneş zamanından yavaşça sapacak — mevcut hızda birkaç on yılda yaklaşık bir saniye.

Çoğu yazılım artık saniyeleri “yayma” yoluyla işler — birkaç saat boyunca saat tiklerine kademeli olarak milisaniyeler ekler. Google ve Cloudflare yayma algoritmalarını yayımlar; AWS, artık olayı merkez alarak 24 saatlik doğrusal yayma kullanır. POSIX zamanı (Unix zaman damgasının temeli), artık saniyelerin hiç var olmadığını varsayar — bir Unix zaman damgası hiçbir zaman artık saniyenin kendisine başvuramaz; bu da artık ekleme gününde gece yarısına yakın zaman damgalarının katı yorumlanırsa belirsiz olduğu anlamına gelir.

Kullanımdan kaldırmanın neden gerçekleştiği: yüksek frekanslı alım satım, GPS ve dağıtık veritabanları zamanın düzenli sabit bir hızla ileri doğru monoton ilerlediğini varsayar. Artık saniye bu varsayımı bozar. 2012 artık saniyesi; Reddit, LinkedIn, Mozilla, Qantas’ın rezervasyon sistemi ve bir çekirdek hatasının CPU spinlock’larına neden olduğu çok sayıda Linux sunucusunda kesintilere yol açtı. 2015 artık saniyesi, sektörün üç yıl hazırlanması sayesinde daha az yıkıcı oldu. Gerçekte UT1 (güneş zamanı) isteyen astronomlar kullanımdan kaldırmaya karşı çıktı, ancak mağlup oldular: medeni zamanın geleceği, Dünya dönüşü uzlaşmasının çok daha büyük bir birime (yüzyıllar sonra çalışma önerisi olan bir “artık dakika”ya) ertelendiği, istikrarlı biçimde ayrışan atom zamanıdır. Referans: BIPM CGPM 2022 Karar 4.

Çalışma örneği

En son artık saniye 2016-12-31 23:59:60 UTC sonunda eklendi. Katı bir ITU-R dizisinde saniyeler 23:59:58 → 23:59:59 → 23:59:60 → 00:00:00 şeklinde ilerledi. Google’ın 20 saatlik doğrusal yayması kapsamında aynı duvar saati aralığı, hiç 61 saniyelik dakika gözlemlemeden yayma penceresi boyunca her saniyenin 1/72000 oranında uzatıldığını gördü — saniyede 1000 işlem yapan bir sunucu, yayma penceresi boyunca saniyede 999,986 işlem üretti. Unix zaman damgası, POSIX sistemlerinde 1483228799’dan (23:59:59) doğrudan 1483228800’e (00:00:00) geçti; bu da artık saniyenin temsil edilebilir bir zaman damgasının olmadığı ve bu süre içinde gerçekleşen herhangi bir olayın iki komşu saniyeden biri olarak raporlandığı anlamına gelir.

Ne zaman ve neden önemlidir

Olayları zaman damgasına göre sıralayan herhangi bir sistem kuruyorsanız (veritabanları, denetim günlükleri, Raft ve Paxos gibi dağıtık uzlaşma protokolleri), geriye atlayan veya duran bir saat, var olduğunu bilmediğiniz sabitleri ihlal edebilir. 2012 artık saniyesi, hrtimer işlemenin kilitlenip CPU kilidine neden olduğu bir Linux çekirdek hatasını ortaya çıkardı; Reddit, Mozilla ve Java ekosisteminin önemli bir kısmı (Cassandra ve Hadoop düğümleri dünya genelinde aynı anda takıldı) etkilendi. Bugünkü savunmacı strateji: geçen süre ölçümü için CLOCK_MONOTONIC’i tercih edin (artık saniyelerden ve NTP adım değişikliklerinden etkilenmez), duvar saati okumaları için time.google.com gibi yayan bir NTP kaynağı kullanın ve üçüncü taraftan aldığınız herhangi bir zaman damgasının bilinen bir artık saniye sınırı genelinde hafifçe hatalı olabileceğini varsayın. Referans: RFC 8633 — Ağ Zaman Protokolü Güncel En İyi Uygulamalar.