Software::Kernel
Schaltsekunde legt Linux lahm
Die in der Nacht auf den 1. Juli eingefügte Extrasekunde konnte auf Linux-Rechnern mi NTP unter Umständen zu einer dauerhaften CPU-Auslastung führen, wie unter anderem die Mozilla-Stiftung in ihrem Blog dokumentiert hat.
Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt bzw. der »International Earth Rotation and Reference Systems Service« (IERS) hatte für die Nacht vom Samstag, dem 30.6. auf Sonntag, dem 1.7.2012 eine sogenannte »positive Schaltsekunde« von 23:59:59 UTC auf 23:59:60 UTC angeordnet, so dass die Umstellung in Deutschland um 2 Uhr morgens stattfand. Solche Schaltsekunden wirken einer Verschiebung zwischen Uhrzeit und Tagesverlauf (Sonnenstand) entgegen und sorgen dafür, dass die koordinierte Weltzeit (UTC) nie mehr als 0,9 Sekunden von der »astronomischen Zeit« (Universelle Sonnenzeit, UT1) abweicht.
Wie die Mozilla-Stiftung in ihrem Blog dokumentierte, reagierten die eigenen Server exakt vom Zeitpunkt der Schaltsekunde an mit seltsamen Lastspitzen, die sich jedoch recht einfach durch einen Reboot der Systeme oder einfach durch das Neusetzen des Datums beseitigen ließen. Offenbar ist auch die aktuelle Debian-Version Squeeze vom Schaltsekundenproblem betroffen. Laut einem Blog-Eintrag auf serverfault.com hatten zahlreiche Rechner eines Rechenzentrums nach Einfügen der Schaltsekunde nicht mehr auf Pings reagiert, was die zuständigen Systemadministratoren nur durch Stoppen des NTP-Daemons und Zurücksetzen des Schaltsekunden-Bit im Kernel in den Griff bekamen und die Vermutung nahelegt, dass das Verhalten offenbar im Linux-Kernel begründet liegt, weil die durch das NTP-Subsystem eingefügte Schaltsekunde eine Livelock-Situation verursacht. Betroffen sind alle Kernel-Versionen von 2.6.26 bis einschließlich 3.3.
Das Problem war mindestens seit März bekannt und wurde zu diesem Zeitpunkt im offiziellen Kernel behoben. Als Anwendungen, die den Fehler auslösen konnten, wurden unter anderem Firefox, Thunderbird, MySQL und VirtualBox genannt.
Google löst das wiederkehrende Problem offenbar in den eigenen Serverparks ganz pragmatisch durch Vorbeugen und hat dazu ein als leap smear bezeichnetes Verfahren eingeführt, das zwar einfach ist, aber hundertprozentig funktioniert. Demnach sorgt Google mit modifizierten NTP-Servern dafür, dass an dem Tag der Schaltsekunde mit jedem NTP-Update einige Millisekunden eingefügt werden, die sich bis zum nächsten Schaltzeitpunkt zu einer Sekunde addieren.
