不可靠的時鐘 (Unreliable Clocks)

時鐘對應用程式來說很重要，它可以回答以下問題：

1. 這個 request 該 timeout 了嗎？
2. 服務的 99 百分位回應時間為何？
3. 在前五分鐘的平均 QPS 多少？
4. 使用者在我們網站會停留多久？
5. 文章什麼時候發佈的？
6. Cache 什麼時候過期的？
7. log 裡的錯誤訊息是在什麼候發生的？

在分散式系統中，時間是一件棘手的事情，因為彼此的溝通可能會延遲且又不曉得延遲多久，更甚者，每台機器在硬體內都有自己的時鐘：石英振盪器 (quartz crystal oscillator)，此設備並不完全準確，所以每台機器都有自己的時間概念，這就代表了跟其他機器比起來可能有快有慢。

還好我們可以選擇使用 網路時間協定 (Network Time Protocol) NTP 來同步時鐘。

單調遞增時鐘 v.s. 日歷鐘 (Monotonic Versus Time-of-Day Clocks)

現代電腦有 2 個類型的時鐘： 單調遞增時鐘 (Monotonic Clock) 和 日曆鐘 (Time-of-Day Clock)，區分它們是很重要的，它們有不同的用途。

日曆鐘 (Time-of-Day Clock)

日曆鐘根據了 壁時計時刻 (wall-clock time) 回傳了掛上該時鐘開始到現在的時間，簡單說就是從 UTC 1970-01-01 開始到現在經過的秒數（或毫秒），不計算閏秒。相關函式有 Linux 的 clock_gettime(CLOCK_REALTIME) 和 Java 的 System.currentTimeMillis() 。

日曆鐘通常會使用 NTP 來同步時間，在特定情形中，如果本地時鐘超過 NTP 伺服器太多，它會強制重置且跳回先前的時間點，因為上述論點以及它們經常忽略閏秒的關係，日曆鐘比較不適合來測量執行時間。

單調遞增時鐘 (Monotonic Clock)

單調遞增時鐘就很適合來測量執行時間或間隔 (interval) 、timeout 或回應時間。它來自於系統啟動後流逝的時間，所以它保證時間會一直往前進，相關函式有 Linux 的 clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC) 和 Java 的 System.nanoTime() 。

當 NTP 檢測到電腦的石英移動太快或太慢時，NTP 有可能會調整單調遞增時鐘向前移動的頻率（稱為 slewing the clock），預設是允許時鐘速率加快或減慢 0.05%，但 NTP 不會讓該時鐘往前或往後跳，這個特性讓大多數的系統能將執行時間等等的測量精確到奈秒等級。

乾是 TGI Friday 加上明天要上班所以懶的寫了，剩下的明天補上吧！