極速交易解決方案

    證券期貨行業(yè)的高頻量化交易中對于延時(shí)極為關(guān)注，尤其是期貨行業(yè)，由于T+0的交易特點(diǎn)，對于延時(shí)極為敏感，極速交易解決方案融合了服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品，可以最大化的降低整個(gè)交易過(guò)程中有硬件平臺帶來(lái)的數據轉發(fā)延時(shí)。

    極速交易解決方案主打市場(chǎng)是高頻量化交易場(chǎng)景，尤其是期貨行業(yè)的高頻量化交易場(chǎng)景。

    低延遲交易是算法交易的一個(gè)分支，資本市場(chǎng)機構對市場(chǎng)事件進(jìn)行更快速的反應，利用極其細微的反應時(shí)差，來(lái)獲得更強的交易獲利能力。

    延遲是計算機系統接收到一個(gè)事件刺激，到產(chǎn)生響應之間的時(shí)間間隔。對于券商而言，事件刺激可以是客戶(hù)端輸入訂單，可以接收到市場(chǎng)行情數據發(fā)布，可以是接收到訂單確認返回。低延遲交易要求整個(gè)交易鏈條上的所有環(huán)節，都盡量縮短時(shí)間間隔。從交易系統層面看，交易延遲主要包括網(wǎng)絡(luò )延遲、協(xié)議延遲、操作系統延遲、應用延遲等。

    量化交易、高頻交易的交易系統除了從超頻服務(wù)器、網(wǎng)卡、操作系統、應用系統、FPGA等各方面做相應的優(yōu)化外，對網(wǎng)絡(luò )傳輸提出了更高的要求，在交易所提供的公平環(huán)境下，除提高可靠性外，還必須盡量降低傳輸時(shí)延。同時(shí)，客戶(hù)的多樣性也對網(wǎng)絡(luò )環(huán)境提出了各種要求，本項目就是針對原來(lái)數據中心低延時(shí)網(wǎng)絡(luò )系統的優(yōu)化。

    券商交換網(wǎng)絡(luò )為什么必須要低時(shí)延？

        1.  避免丟包產(chǎn)生時(shí)延

            傳統網(wǎng)絡(luò )的問(wèn)題：

                數據傳輸過(guò)程中由于擁塞造成的丟包會(huì )對時(shí)延產(chǎn)生非常大的影響，具體受影響程度根據丟包數目的多少可以從5000微秒到微秒，遠遠超過(guò)任何其它環(huán)節對時(shí)延的影響

            優(yōu)化方法：

            避免丟包產(chǎn)生的時(shí)延影響除了采用合理的網(wǎng)絡(luò )架構、優(yōu)化流量傳輸模型外，最主要的手段就是提升網(wǎng)絡(luò )的帶寬到10G、40G甚至100G，這樣即使在交易流量發(fā)生Microburst情況下，網(wǎng)絡(luò )帶寬上也保有充分的余量不會(huì )發(fā)生擁塞。

2.  降低排隊時(shí)延

    在隊列緩沖區中，當數據包等待傳輸時(shí)，它經(jīng)受排隊時(shí)延。一個(gè)特定數據包的排隊時(shí)延將取決于先期到達的、正在排隊等待向鏈路傳輸數據包的數量。

    如果該隊列是空的，并且當前沒(méi)有其他數據包在傳輸，則該數據包的排隊時(shí)延為0。另一方面，如果流量很大，并且有許多其他數據包也在等待傳輸，該排隊時(shí)延將很大。網(wǎng)絡(luò )鏈路的速率越高，轉發(fā)清空速度越快，數據包在緩沖區內停留的排隊時(shí)延也越短，實(shí)際的排隊時(shí)延通常在毫秒到微秒級。

3.  減小交換時(shí)延

    速度再快的交換機轉發(fā)數據包也需要一定的時(shí)間，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，交換時(shí)延已經(jīng)從過(guò)去的微秒級降低到納秒級，影響交換時(shí)延的主要因素有交換機的轉發(fā)模式，一般來(lái)說(shuō)cut through模式要比store and forward模式時(shí)延低，另外，也和交換機硬件芯片設計相關(guān)，目前最快的交換機都是采用SOC(switch on chip)設計架構，所有的功能電路都集成在一塊ASIC芯片上，甚至連端口的物理電路都集成在這塊芯片上，這樣可以大大減少內部各個(gè)環(huán)節的時(shí)延消耗。

    低延遲交易系統的交換機，除了要求時(shí)延相對較低外，還必須支持多種特性：如跟交易所互聯(lián)，需要用到BGP路由協(xié)議；雙機冗余為托管客戶(hù)提供網(wǎng)關(guān)，需要VRRP/HSRP；接收行情需要用組播；部分環(huán)境需要NAT等。

    對于網(wǎng)絡(luò )延遲還應當考慮數據序列化延遲，連接交易所的線(xiàn)路為千兆，對應服務(wù)器也應當用千兆網(wǎng)卡延遲才是最低的，如果服務(wù)器為萬(wàn)兆網(wǎng)卡，反而因為千兆到萬(wàn)兆的轉換而增加延遲。另外還需要盡量縮短網(wǎng)線(xiàn)或光纖的長(cháng)度，減少傳輸延時(shí)。