如何在ECS中设定时区与时间
背景:目前在所有地域新创建ecs,系统默认使用的都是cst即UTC+8时区,那么非东八区region如何正确的设置时间呢?下文将介绍ecs下设置时区的正确姿势。
为了帮助大家更好理解,本文将分如下两部分进行阐述:(如对时区,系统时间,硬件时间等概念熟知的可以直接跳过)
- 介绍时间,时区,utc标准,系统时钟,硬件时钟
- 讲述在阿里云ecs上配置时区与时间的正确姿势
时间,时区,utc,硬件时间,系统时间介绍
时间
相信时间这一概念对于每一个人来说都再熟悉不过了,时间这一永恒的话题时常萦绕在每个人的脑中,那么如果让你来给时间下一个定义,什么是时间?
上图是百度百科对时间的定义,看了上图是不是心中万马奔腾,但是有几个关键词可以get:
- 时间是物质的运动和能量的传递
- 国际单位制
- 时间的基本单位是秒
简而言之:时间是物质变化的度量标准,国际上定义了一套通用的度量标准,基本单位是秒,其它单位还有有分,时。
下面我抛一个问题?大家知道全球有七大洲,193个国家,其地理,文化,政治,习惯差异甚大,那么我们的“时间”如何统一?统一的时间标准在各个国家实施中又有哪些不同?下面我们将从时区开始展开来说
时区
相信大家对于时区的概念并不陌生,我们经常会听东八区,北京时间xx点整,倒时差,对表等概念,全球一共有24个时区(也可以说25个),它们是怎么划分的呢?为啥要存在这么多时区,我们统一用一个时区不行吗?这个就涉及到一个时区划分到背景。
时区如何划分?
大家知道地球自传是自西向东,东边的地方将比西边的地方先看到地方,也就是说 东边的时间要比西边的早,为了方便度量地域之间的时间差,时区的划分因势而生。
1884年在华盛顿召开的一次国际经度会议(又称国际子午线会议)上,规定将全球划分为24个时区(东、西各12个时区)。规定英国(格林尼治天文台旧址)为中时区(零时区)、东1-12区,西1-12区。每个时区横跨经度15度,时间正好是1小时。
前文提到了时间,国际上时间度量标准有时分秒,地球自转一天是23h56min4s,加上自转同时的公转时间3min56s,刚好是24h,
按经度将地区划分为24个时区,那么360/24=15,那么经度每相差15度时间就相差一个小时,越靠东时间越早。
下图是世界的时区划分
我国横跨了东5-9共五个时区, 可为啥我国只有东八区的时间(标准北京时间)一个标准?
简而言之:方便,政治,经济三个因素。(大家慢慢琢磨 ⊙▽⊙)
弱弱的说一下乌鲁木齐时间还是存在的。假设国家的某单位都按照北京时间8点开始上班,此时的*还没有拂晓~
是不是可以统一时区?
理论上是可以的,完全可以使用utc时间(时间标准时间,下文有介绍),我国地域辽阔横跨五大时区同时实施东八区的时间看起来也是好好的啊。
如果放眼全球,大到国家,小到地区,习惯,文化等均是不同的,没有任何必要强制改变别人的时间习惯与认知。且不说统一时区的问题,简单的夏令时仅仅是把时钟调快一小时这一个相对较小的改变在美国仍然没有得到全部覆盖。
UTC及其它时间介绍
上文提到了为了度量地域间时间差,我们进行了划分时区,仅仅靠时区划分是不足以表达标准时间的,于是utc产生了。
UTC 时间标准时间
UTC 是 Coordinated Universal Time 的缩写,译为中文为“世界标准时间”,可以理解为标准时间的参考,比如北京时间可以表达为UTC+8,太平洋时间UTC-8,可以简单理解utc是其它时间的参考标准。
GMT 格林威治平时
GMT 是 Greenwich Mean Time 的缩写,译为中文为“格林威治标准时间”或“格林尼治标准时间”,直译的话,可译为“格林威治平时”或“格林尼治平时”, 目前来说可以理解为GMT等价于UTC
为啥说是目前指 GMT 时间呢?因为本初子午线(子午线即经线,本初子午线即 0 度经线)其实穿过的是沙特阿拉伯西边的麦加,而不是英国的格林威治。
当时英国皇家学会暂时确定格林威治为本初子午线的穿过点﹐加之英国正是兴旺发达时期,全世界就将错就错,用到现在。
说不定哪天改为麦加时间为标准时间也不是没有可能。所以我们使用UTC更加准确。
可以理解为GMT=UTC+0
CST,PST
CST: UTC +8 ,可以同时表示美国,澳大利亚,中国,古巴四个国家的标准时间
PST: UTC -8,太平洋标准时间(西八区)
DST(夏令时)
Daylight Saving Time,夏日节约时间
是指在夏天太阳升起的比较早时,将时钟拨快一小时,以提早日光的使用,在英国则称为夏令时间(Summer Time),实施夏令时主要目的是为了节约能源。
夏令时比冬令时时间快一小时
中国目前没有实施夏令时,历史上1986-1992曾短暂实施
硬件时钟与系统时钟
Linux时钟分为系统时钟(System Clock)和硬件(Real Time Clock,简称RTC)时钟。
- 系统时钟是指当前Linux Kernel中的时钟,当Linux启动时,硬件时钟会去读取并且设置系统时钟
- 硬件时钟是主板上由电池供电的时钟,这个硬件时钟可以在BIOS中进行设置。
linux中所有的命令都是使用系统时钟
系统时钟和硬件时钟不会发生冲突,可以不一致
时间查看与修改
系统时间
- date 查看本地时间
- date -u 查看utc时间
- date -R 查看时区
- date --set “07/07/06 10:19" (月/日/年时:分:秒)
硬件时间
hwclock/clock
- hwclock --show
- clock --show
- hwclock --set --date="mm/dd/yy 10:19" (月/日/年 时:分:秒)
- clock --set --date="07/07/06 10:19" (月/日/年 时:分:秒)
硬件时间和系统时间的同步
-
手动同步
- 硬件时钟与系统时钟同步:hwclock --hctosys(hc代表硬件时间,sys代表系统时间)
- 系统时钟和硬件时钟同步:hwclock --systohc
-
系统启动与关闭自动同步
-
开启utc(/etc/sysconfig/clock 中 UTC=true)
- 开机:BIOS ▶ UTC时区转换 ▶ 系统时间
- 关机:系统时间 ▶ UTC时区转换 ▶ BIOS
-
关闭utc
- 开机:BIOS ▶ 系统时间
- 关机:系统时间 ▶ BIOS
-
NTP
NTP(Network Time Protocol,网络时间协议)是用来使网络中的各个计算机时间同步的一种协议。它的用途是把计算机的时钟同步到UTC。Linux系统中,为了避免主机时间因为在长时间运行下所导致的时间偏差,一般使用ntp服务来同步不同机器的时时间。
Ecs设置时区与时间
ecs目前所有地域新创建的实例默认使用的时区都是cst即utc+8,如下图所示我新购的ecs是美西地域:
使用终端登录ecs,查看时间与时区,可以看到当前美西的ecs使用的是CST时间,当前时间为北京时间!
那么一个处于其它时区的ecs如何切换至本地时区/时间?下面将按照linux/windows为例子,进行讲述。
Linux
我们仍然以上文linux实例为例,假设我处于美国的洛杉矶,想使用洛杉矶所处的utc时区,那么我们需要修改当前系统时区,
时区配置
- 查看当前系统时区
cat /etc/localtime
如上文所及是CST时间东八区
- 修改当前时区
rm -rf /etc/localtime
ln -s /usr/share/zoneinfo/US/Pacific /etc/localtime
可以看到时区已经切换至PST(西八区时间),且时间比北京时间慢了16个小时!
执行 hwclock -w将时间刷到硬件时钟,执行reboot
- 重启系统
god bless!可以看到ecs时区已经成功设置到PST (西八区太平洋标准时间,utc-8)!
时间配置
如果仅仅是时间不准,我只想修改一下时间呢?也是可以的
比如我想调快时间,设置为16:00:00
执行hwclock -w 然后我们reboot一下os
可以看到时间已经被设置为预期值了!我们需要做的仅仅是修改系统时间!
windows
下面是我在美西新创建的windows实例
- 查看时区/时间
可以看到如预期默认时间在UTC+8,下面我们修改一些时区
- 修改时区为太平洋时间
夏令时
前文说到为了节约时间有很多国家与地区在实时夏令时,这个时候就会发现奇怪的事情,比如美西使用太平洋时间,我国使用东八区时间,理论上时间差是16小时,但是如果在美国的夏令时你会发现实际相差时间只有15小时,因为夏令时时间会拨快一个小时。
下图是美国近几年的夏令时时间开始与结束时间图:
美国的大部分地区都在实施夏令时,周期一般是3月10-11.5号左右,因为经度不同导致日照时间不同,实施夏令时的
各个国家及地区时间均不同,同时也受当地经济,文化等因素影响。
windows 夏令时配置
windows下可以设置是否打开自动调整夏令时,默认会是打开状态,如果时区开始夏令时那么时间将会自动调快一个小时!
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epoll简介及触发模式(accept、read、send)-epoll的简单介绍 epoll在LT和ET模式下的读写方式 一、epoll的接口非常简单,一共就三个函数:1. int epoll_create(int size);创建一个epoll的句柄,size用来告诉内核这个监听的数目一共有多大。这个参数不同于select中的第一个参数,给出最大监听的fd+1的值。需要注意的是,当创建好epoll句柄后,它就是会占用一个fd值,在linux下如果查看/proc/进程id/fd/,是能够看到这个fd的,所以在使用完epoll后,必须调用close关闭,否则可能导致fd被耗尽。2. int epoll_ctl(int epfd, int op, int fd, struct epoll_event *event);epoll的事件注册函数,它不同与select是在监听事件时告诉内核要监听什么类型的事件,而是在这里先注册要监听的事件类型。第一个参数是epoll_create的返回值,第二个参数表示动作,用三个宏来表示:EPOLL_CTL_ADD:注册新的fd到epfd中;EPOLL_CTL_MOD:修改已经注册的fd的监听事件;EPOLL_CTL_DEL:从epfd中删除一个fd;第三个参数是需要监听的fd,第四个参数是告诉内核需要监听什么事,struct epoll_event结构如下:struct epoll_event { __uint32_t events; /* Epoll events */ epoll_data_t data; /* User data variable */};events可以是以下几个宏的集合:EPOLLIN :表示对应的文件描述符可以读(包括对端SOCKET正常关闭); EPOLLIN事件:EPOLLIN事件则只有当对端有数据写入时才会触发,所以触发一次后需要不断读取所有数据直到读完EAGAIN为止。否则剩下的数据只有在下次对端有写入时才能一起取出来了。现在明白为什么说epoll必须要求异步socket了吧?如果同步socket,而且要求读完所有数据,那么最终就会在堵死在阻塞里。 EPOLLOUT:表示对应的文件描述符可以写; EPOLLOUT事件:EPOLLOUT事件只有在连接时触发一次,表示可写,其他时候想要触发,那要先准备好下面条件:1.某次write,写满了发送缓冲区,返回错误码为EAGAIN。2.对端读取了一些数据,又重新可写了,此时会触发EPOLLOUT。简单地说:EPOLLOUT事件只有在不可写到可写的转变时刻,才会触发一次,所以叫边缘触发,这叫法没错的!其实,如果真的想强制触发一次,也是有办法的,直接调用epoll_ctl重新设置一下event就可以了,event跟原来的设置一模一样都行(但必须包含EPOLLOUT),关键是重新设置,就会马上触发一次EPOLLOUT事件。1. 缓冲区由满变空.2.同时注册EPOLLIN | EPOLLOUT事件,也会触发一次EPOLLOUT事件这个两个也会触发EPOLLOUT事件 EPOLLPRI:表示对应的文件描述符有紧急的数据可读(这里应该表示有带外数据到来);EPOLLERR:表示对应的文件描述符发生错误;EPOLLHUP:表示对应的文件描述符被挂断;EPOLLET: 将EPOLL设为边缘触发(Edge Triggered)模式,这是相对于水平触发(Level Triggered)来说的。EPOLLONESHOT:只监听一次事件,当监听完这次事件之后,如果还需要继续监听这个socket的话,需要再次把这个socket加入到EPOLL队列里3. int epoll_wait(int epfd, struct epoll_event * events, int maxevents, int timeout);等待事件的产生,类似于select调用。参数events用来从内核得到事件的集合,maxevents告之内核这个events有多大,这个maxevents的值不能大于创建epoll_create时的size,参数timeout是超时时间(毫秒,0会立即返回,-1将不确定,也有说法说是永久阻塞)。该函数返回需要处理的事件数目,如返回0表示已超时。-------------------------------------------------------------------------------------------- 从man手册中,得到ET和LT的具体描述如下EPOLL事件有两种模型:Edge Triggered (ET)Level Triggered (LT)假如有这样一个例子:1. 我们已经把一个用来从管道中读取数据的文件句柄(RFD)添加到epoll描述符2. 这个时候从管道的另一端被写入了2KB的数据3. 调用epoll_wait(2),并且它会返回RFD,说明它已经准备好读取操作4. 然后我们读取了1KB的数据5. 调用epoll_wait(2)......Edge Triggered 工作模式:如果我们在第1步将RFD添加到epoll描述符的时候使用了EPOLLET标志,那么在第5步调用epoll_wait(2)之后将有可能会挂起,因为剩余的数据还存在于文件的输入缓冲区内,而且数据发出端还在等待一个针对已经发出数据的反馈信息。只有在监视的文件句柄上发生了某个事件的时候 ET 工作模式才会汇报事件。因此在第5步的时候,调用者可能会放弃等待仍在存在于文件输入缓冲区内的剩余数据。在上面的例子中,会有一个事件产生在RFD句柄上,因为在第2步执行了一个写操作,然后,事件将会在第3步被销毁。因为第4步的读取操作没有读空文件输入缓冲区内的数据,因此我们在第5步调用 epoll_wait(2)完成后,是否挂起是不确定的。epoll工作在ET模式的时候,必须使用非阻塞套接口,以避免由于一个文件句柄的阻塞读/阻塞写操作把处理多个文件描述符的任务饿死。最好以下面的方式调用ET模式的epoll接口,在后面会介绍避免可能的缺陷。 i 基于非阻塞文件句柄 ii 只有当read(2)或者write(2)返回EAGAIN时才需要挂起,等待。但这并不是说每次read时都需要循环读,直到读到产生一个EAGAIN才认为此次事件处理完成,当read返回的读到的数据长度小于请求的数据长度时,就可以确定此时缓冲中已没有数据了,也就可以认为此事读事件已处理完成。Level Triggered 工作模式相反的,以LT方式调用epoll接口的时候,它就相当于一个速度比较快的poll(2),并且无论后面的数据是否被使用,因此他们具有同样的职能。因为即使使用ET模式的epoll,在收到多个chunk的数据的时候仍然会产生多个事件。调用者可以设定EPOLLONESHOT标志,在 epoll_wait(2)收到事件后epoll会与事件关联的文件句柄从epoll描述符中禁止掉。因此当EPOLLONESHOT设定后,使用带有 EPOLL_CTL_MOD标志的epoll_ctl(2)处理文件句柄就成为调用者必须作的事情。然后详细解释ET, LT:LT(level triggered)是缺省的工作方式,并且同时支持block和no-block socket.在这种做法中,内核告诉你一个文件描述符是否就绪了,然后你可以对这个就绪的fd进行IO操作。如果你不作任何操作,内核还是会继续通知你的,所以,这种模式编程出错误可能性要小一点。传统的select/poll都是这种模型的代表.ET(edge-triggered)是高速工作方式,只支持no-block socket。在这种模式下,当描述符从未就绪变为就绪时,内核通过epoll告诉你。然后它会假设你知道文件描述符已经就绪,并且不会再为那个文件描述符发送更多的就绪通知,直到你做了某些操作导致那个文件描述符不再为就绪状态了(比如,你在发送,接收或者接收请求,或者发送接收的数据少于一定量时导致了一个EWOULDBLOCK 错误)。但是请注意,如果一直不对这个fd作IO操作(从而导致它再次变成未就绪),内核不会发送更多的通知(only once),不过在TCP协议中,ET模式的加速效用仍需要更多的benchmark确认(这句话不理解)。在许多测试中我们会看到如果没有大量的idle -connection或者dead-connection,epoll的效率并不会比select/poll高很多,但是当我们遇到大量的idle- connection(例如WAN环境中存在大量的慢速连接),就会发现epoll的效率大大高于select/poll。(未测试)另外,当使用epoll的ET模型来工作时,当产生了一个EPOLLIN事件后,读数据的时候需要考虑的是当recv返回的大小如果等于请求的大小,那么很有可能是缓冲区还有数据未读完,也意味着该次事件还没有处理完,所以还需要再次读取: 这里只是说明思路(参考《UNIX网络编程》) while(rs) {buflen = recv(activeevents[i].data.fd, buf, sizeof(buf), 0);if(buflen < 0){// 由于是非阻塞的模式,所以当errno为EAGAIN时,表示当前缓冲区已无数据可读// 在这里就当作是该次事件已处理处.if(errno == EAGAIN)break; else return; }else if(buflen == 0) { // 这里表示对端的socket已正常关闭. } if(buflen == sizeof(buf) rs = 1; // 需要再次读取 else rs = 0; } 还有,假如发送端流量大于接收端的流量(意思是epoll所在的程序读比转发的socket要快),由于是非阻塞的socket,那么send函数虽然返回,但实际缓冲区的数据并未真正发给接收端,这样不断的读和发,当缓冲区满后会产生EAGAIN错误(参考man send),同时,不理会这次请求发送的数据.所以,需要封装socket_send的函数用来处理这种情况,该函数会尽量将数据写完再返回,返回-1表示出错。在socket_send内部,当写缓冲已满(send返回-1,且errno为EAGAIN),那么会等待后再重试.这种方式并不很完美,在理论上可能会长时间的阻塞在socket_send内部,但暂没有更好的办法. ssize_t socket_send(int sockfd, const char* buffer, size_t buflen) { ssize_t tmp; size_t total = buflen; const char *p = buffer; while(1) { tmp = send(sockfd, p, total, 0); if(tmp < 0) { // 当send收到信号时,可以继续写,但这里返回-1. if(errno == EINTR) return -1; // 当socket是非阻塞时,如返回此错误,表示写缓冲队列已满, // 在这里做延时后再重试. if(errno == EAGAIN) { usleep(1000); continue; } return -1; } if((size_t)tmp == total) return buflen; total -= tmp; p += tmp; } return tmp; } 二、epoll在LT和ET模式下的读写方式 在一个非阻塞的socket上调用read/write函数, 返回EAGAIN或者EWOULDBLOCK(注: EAGAIN就是EWOULDBLOCK) 从字面上看, 意思是: * EAGAIN: 再试一次 * EWOULDBLOCK: 如果这是一个阻塞socket, 操作将被block * perror输出: Resource temporarily unavailable 总结: 这个错误表示资源暂时不够, 可能read时, 读缓冲区没有数据, 或者, write时,写缓冲区满了 。 遇到这种情况, 如果是阻塞socket, read/write就要阻塞掉。 而如果是非阻塞socket, read/write立即返回-1, 同 时errno设置为EAGAIN. 所以, 对于阻塞socket, read/write返回-1代表网络出错了. 但对于非阻塞socket, read/write返回-1不一定网络真的出错了. 可能是Resource temporarily unavailable. 这时你应该再试, 直到Resource available. 综上, 对于non-blocking的socket, 正确的读写操作为: 读: 忽略掉errno = EAGAIN的错误, 下次继续读 写: 忽略掉errno = EAGAIN的错误, 下次继续写 对于select和epoll的LT模式, 这种读写方式是没有问题的. 但对于epoll的ET模式, 这种方式还有漏洞. epoll的两种模式 LT 和 ET
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