譯者 | 核子可樂

審校 | 重樓

核心挑戰(zhàn)

跨時(shí)區(qū)數(shù)據(jù)完整性問題的核心在于世界各地所處時(shí)間有所不同。例如，在太平洋夏令時(shí)（PDT）下是星期四下午5點(diǎn)，那么世界上的大多數(shù)地方已經(jīng)是周五了。這種差異可能會(huì)引發(fā)一系列問題，包括時(shí)間戳不同步、日程沖突乃至數(shù)據(jù)不一致，這些都可能嚴(yán)重影響運(yùn)營。

圖1. 時(shí)區(qū)中的數(shù)據(jù)一致性挑戰(zhàn)

跨時(shí)區(qū)數(shù)據(jù)完整性最佳實(shí)踐

使用UTC作為一致性基準(zhǔn)

管理跨時(shí)區(qū)數(shù)據(jù)最重要的一步，是將協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）標(biāo)準(zhǔn)化為所有時(shí)間戳的共同基礎(chǔ)。這樣可以避免歧義并輕松在不同地區(qū)間比較數(shù)據(jù)。UTC還提供了一個(gè)全球基準(zhǔn)，無論本地時(shí)區(qū)或夏令時(shí)如何調(diào)整，都能減少因時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換而導(dǎo)致的錯(cuò)誤。

圖2：UTC 標(biāo)準(zhǔn)化方法

實(shí)施穩(wěn)健的時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯

雖然存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)使用UTC很重要，但從可用性角度來看，以用戶的本地時(shí)間顯示信息同樣至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，應(yīng)確保使用正確的時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換邏輯，該邏輯應(yīng)反映DST的轉(zhuǎn)換以及歷史時(shí)區(qū)變化，并使用經(jīng)過驗(yàn)證的庫或服務(wù)來處理全球范圍內(nèi)的復(fù)雜時(shí)區(qū)規(guī)則。這可以確保全球用戶看到正確的本地時(shí)間，同時(shí)不會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)管道造成影響。

function converttimezone(utctime, timezone) {
        const date = new Date(utctime);
    
        const options = {
        timezone: timezone,
        year: 'numeric',
        month: '2-digit',
        day: '2-digit',
        hour: '2-digit',
        minute: '2-digit',
        second: '2-digit',
        
    };
    
    const formatter = new intl.DateTimeFormat('en-US', options);
    const parts = formatter.formatToParts(Date);
    
       const dateparts = {};
    parts.forEach(part => {
        if (part.type !== 'literal') {
            dateparts[part.type] = part.value;
        }
    });
    
    return( `${dateparts.year}-${dateparts.month}-${dateparts.day} ${dateparts.hour}:${dateprts.minute}:${dateparts.second}`);
}

采用無歧義的時(shí)間戳格式

采用ISO 8601時(shí)間戳標(biāo)準(zhǔn)，以確保一致性并降低誤解風(fēng)險(xiǎn)。例如，使用 "2025-03-27T23:10:00-07:00" 表示太平洋夏令時(shí)（PDT）下的當(dāng)前日期和時(shí)間。這種格式消除了不確定性，并劃分了不同時(shí)區(qū)，這對(duì)于跨區(qū)域工作尤為重要。

圖3：ISO 8601 時(shí)間戳格式

處理夏令時(shí)（DST）轉(zhuǎn)換

DST的變化可能導(dǎo)致重復(fù)或丟失小時(shí)的問題。例如，當(dāng)時(shí)鐘“倒退”時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)重復(fù)的時(shí)間戳，而“向前撥動(dòng)”時(shí)則會(huì)丟失一小時(shí)。我們必須找到優(yōu)雅處理這些極端情況的方法。你可能需要解決重復(fù)的時(shí)間戳，并在跳過小時(shí)時(shí)引入補(bǔ)償邏輯。例如，有交易記錄的公司可能需要對(duì)時(shí)間戳進(jìn)行補(bǔ)償，以保持準(zhǔn)確的記錄。

圖 4：DST 轉(zhuǎn)換的邊緣案例

維護(hù)全面的元數(shù)據(jù)

除了時(shí)間戳外，還要存儲(chǔ)相關(guān)的元數(shù)據(jù)，如原始時(shí)區(qū)和應(yīng)用的各種轉(zhuǎn)換。這對(duì)審計(jì)、故障排除和確保數(shù)據(jù)來源非常有價(jià)值。系統(tǒng)還應(yīng)在必要時(shí)正確重建本地時(shí)間，增加數(shù)據(jù)的透明度和可信度。

圖5：時(shí)區(qū)感知應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)庫架構(gòu)

架構(gòu)考量

設(shè)計(jì)模塊化且具備時(shí)區(qū)感知的數(shù)據(jù)管道

設(shè)計(jì)具有模塊化的數(shù)據(jù)管道，使每個(gè)組件都具備時(shí)區(qū)感知能力，并在必要時(shí)執(zhí)行UTC轉(zhuǎn)換。這樣添加新時(shí)區(qū)或隨時(shí)間推移修改不斷變化的時(shí)區(qū)規(guī)則會(huì)更加容易，從而更好地適應(yīng)業(yè)務(wù)在全球范圍內(nèi)擴(kuò)展。

圖6：全球數(shù)據(jù)管道的系統(tǒng)架構(gòu)

實(shí)施集中式時(shí)間管理服務(wù)

你可以在架構(gòu)中實(shí)施集中式時(shí)間管理服務(wù)，負(fù)責(zé)所有與時(shí)間相關(guān)操作，并在整個(gè)系統(tǒng)和應(yīng)用程序中提供一致性。此服務(wù)還可以成為唯一時(shí)間區(qū)規(guī)則與DST轉(zhuǎn)換更新點(diǎn)，從而簡化多個(gè)時(shí)區(qū)感知系統(tǒng)的維護(hù)。

主動(dòng)監(jiān)控時(shí)間異常

部署最佳監(jiān)控與警報(bào)基礎(chǔ)設(shè)施，借此檢測數(shù)據(jù)中的時(shí)間異常。具體包括在意外延遲、時(shí)間戳不匹配或其他時(shí)間異常時(shí)發(fā)送警報(bào)。通過盡早發(fā)現(xiàn)問題并加以修復(fù)，可以防止在下游流程或決策過程中造成問題。

圖7. 全球數(shù)據(jù)管道的時(shí)間數(shù)據(jù)監(jiān)控

現(xiàn)實(shí)用例：全球系統(tǒng)中的時(shí)區(qū)挑戰(zhàn)

電商平臺(tái)

阿里巴巴和亞馬遜等全球電子商務(wù)巨頭需要面對(duì)不同地區(qū)的實(shí)時(shí)交易和庫存刷新。例如，可能需要將同一天但發(fā)生在不同時(shí)區(qū)的交易正確匯總成代表性的績效指標(biāo)。過期的時(shí)間戳可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)時(shí)庫存報(bào)告或訂單配送出現(xiàn)問題。

金融系統(tǒng)

在金融行業(yè)，特別是在實(shí)時(shí)交易和高頻交易平臺(tái)上，跨全球管理交易的準(zhǔn)確時(shí)間戳對(duì)于合規(guī)性和運(yùn)營效率非常重要。即使是幾毫秒的時(shí)間差異也可能對(duì)定價(jià)、交易和合規(guī)審計(jì)產(chǎn)生重大影響。

云與無服務(wù)器環(huán)境

基于無服務(wù)器架構(gòu)的云平臺(tái)，如亞馬遜云科技和Google Cloud，其中時(shí)區(qū)差異會(huì)影響跨區(qū)域分布式函數(shù)的運(yùn)行。只有正確管理時(shí)區(qū)，才能確保無服務(wù)器函數(shù)在世界各地被調(diào)用時(shí)始終按計(jì)劃運(yùn)行。

圖 8：時(shí)區(qū)管理不當(dāng)?shù)默F(xiàn)實(shí)影響

數(shù)據(jù)治理與合規(guī)

確保跨時(shí)區(qū)數(shù)據(jù)的完整性不僅是技術(shù)問題，也是治理和合規(guī)性問題。特別是在金融或醫(yī)療等行業(yè)，必須配合明確的程序和政策來處理時(shí)間敏感數(shù)據(jù)，且涉及常規(guī)審計(jì)和驗(yàn)證過程，借此維持持續(xù)合規(guī)性和良好的數(shù)據(jù)質(zhì)量。你可以使用IANA時(shí)區(qū)數(shù)據(jù)庫自動(dòng)更新并強(qiáng)制執(zhí)行時(shí)區(qū)規(guī)則，以避免因陳舊的時(shí)區(qū)信息而導(dǎo)致的合規(guī)性挑戰(zhàn)。

圖 9：時(shí)區(qū)感知數(shù)據(jù)系統(tǒng)的架構(gòu)

面向未來的新興技術(shù)方案

隨著技術(shù)的發(fā)展，我們還須確保系統(tǒng)能適應(yīng)未來，以應(yīng)對(duì)潛在的時(shí)區(qū)規(guī)則變化。政府偶爾會(huì)更改時(shí)區(qū)規(guī)則，甚至可能完全廢除夏令時(shí)，因此必須仔細(xì)跟蹤這些變化——自動(dòng)更新的時(shí)區(qū)規(guī)則工具和歷史信息將成為保持系統(tǒng)準(zhǔn)確性的寶貴資產(chǎn)。

區(qū)塊鏈和邊緣計(jì)算可能是未來管理時(shí)間敏感數(shù)據(jù)的前沿解決方案的關(guān)鍵。區(qū)塊鏈的去中心化結(jié)構(gòu)保證交易擁有固定時(shí)間戳，而邊緣計(jì)算將時(shí)間敏感數(shù)據(jù)交由接近源的邊緣點(diǎn)進(jìn)行處理，減少了時(shí)間戳不一致的可能性。

總結(jié)

隨著全球連接性的日益增強(qiáng)，跨不同時(shí)區(qū)的數(shù)據(jù)一致性不再僅僅是技術(shù)要求，而更多成為競爭優(yōu)勢(shì)。通過采用最佳實(shí)踐，如標(biāo)準(zhǔn)化為UTC、準(zhǔn)確的時(shí)區(qū)轉(zhuǎn)換以及定期掃描時(shí)間不一致性，組織可以提高全球數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性、提升業(yè)務(wù)表現(xiàn)、增強(qiáng)合規(guī)性，并確保由全球數(shù)據(jù)集得出的結(jié)論擁有更高置信度，最終實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的決策制定能力，降低國際協(xié)作難度。

在日益互聯(lián)的商業(yè)環(huán)境中，這些習(xí)慣將成為在全球時(shí)區(qū)中交付數(shù)據(jù)完整性的起點(diǎn)，幫助企業(yè)從容應(yīng)對(duì)當(dāng)代數(shù)據(jù)管理帶來的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。

原文標(biāo)題：How to Ensure Cross-Time Zone Data Integrity and Consistency in Global Data Pipelines，作者：Srinivas Murri