22 января 2016
В нашем блоге на Хабре мы уже рассказывали о том, какие дата-центры используются для размещения «железа» с торговыми движками бирж и софта для высокочастотного трейдинга. Сегодня мы пойдем дальше и поговорим о том, каким может быть весь стек технологий, необходимых для HFT-торговли.
Forbes приводит рассказ об этом сооснователя сервиса Robinhood, болгарина Влада Тенева.
До начала работы над собственным мобильным приложением для онлайн-трейдинга Тенев работал в компании Chronos Research, которая разрабатывала сверхбыстрый софт для HFT-компаний, банков и хедж-фондов. Во многих случаях конкретная конфигурация используемой для торговли инфраструктуры зависела от того, какими активами предстоит торговать, а также какие стратегии поведения на рынке будут использоваться. К примеру, инфраструктура, подходящая для работы на валютном рынке, далеко не всегда может быть конкурентоспособной на рынке акций или деривативов.
В 2011 году Chronos разработала две программные платформы, объединенных под единым именем Zardoz (как фильм с Джоном Коннери) — одна из них работала на стандартном x86 железе и могла быть использована для торговли с задержками на уровне 15 микросекунд. Другая была оптимизирована для работы с железом фирмы Tilera, при ее использовании задержки можно было снизить до значений меньше 5 микросекунд. Каждая из систем предназначалась для размещения на условиях колокации в дата-центрах бирж.
Для частных трейдеров больший интерес представляет платформа для архитектуры x86, поэтому Тенев описывает именно ее.
Передача данных
Как правило, торговая площадка предоставляет одно физическое соединение (в виде оптоволокна) к движку биржи, в котором происходит «сведение» заявок разных продавцов и покупателей. Для работы с системой Chronos рекомендовалось наличие канала с пропускной способностью в 10 гигабит, поскольку в таком случае снижалась задержка сериализации, однако редко когда пользователям удавалось получить канал шире 1 гигабита. Через одно физическое соединение передаются рыночные данные (обычно через TCP или UDP multicast) и отправляются приказы (через TCP или UDP unicast).
Казалось бы, для снижения задержки физический кросс-кабель нужно вставить напрямую в сетевую карту сервера. Однако на практике такой вариант встретить почти невозможно, поскольку трейдеры всегда используют несколько физических серверов к которым подключены десятки кабелей от разных бирж.
Оборудование
Для объединения всего этого многообразия специалисты Chronos рекомендовали использовать высокоскоростной коммутатор вроде 24-портового Arista. Использование такого оборудование вносило межпортовую задержку на уровне 350 наносекунд. Также некоторые трейдеры использовали свитч от Blade Networks (куплена IBM), который также работал на Fulcrum ASIC, а стоил дешевле.
Кроме того, для успешной работы HFT-трейдеру нужна высокоскоростная сетевая карта с драйвером для работы в режиме ядра (kernel bypass driver). Тенев упоминает сетевой адаптер 10G-PCIE2-8C2-2S от Myricom для UDP-трафика и Solarflare Flareon Ultra SFN7122F Dual-Port 10GbE PCIe 3.0 Server I/O Adapter – Part ID: SFN7122F для TCP.
Софт
У каждой из этих карточек есть нужные драйверы для работы в режиме ядра, что позволяет отправить и получать данные по TCP и UDP в пользовательском пространстве. Переключение контекста — дорогая операция в плане задержек, поэтому в HFT-трейдинге ее нужно избегать. Поэтому обработка важных данных выносится в ядро.
Для работы с системой Chronos поставлялась и «кастомная» версия Gentoo Linux, которую поддерживали разработчики софта.
Софт работал таким обраом, что модули, отвечающие за непосредственную торговлю работали с конкретными ядрами процессора, а другим процессам запрещалось их использовать (это также нужно для избежания переключения контекста). Для этих ядер отключался локальный таймер и другие прерывания.
Код логики платформы был написан на С и являлся событийно-ориентированным (в цикле статей мы рассказывали о создании бэктестера, работающего по такой схеме). Разработчики создали собственные «безблокировочные» структуры данных – в итоге каждый поток работал в бесконечном цикле, опрашивая на вход свой собственный FIFO.
В результате, как уже было сказано, задержки при обработке заявок не превышали 15 микросекунд.
Forbes приводит рассказ об этом сооснователя сервиса Robinhood, болгарина Влада Тенева.
До начала работы над собственным мобильным приложением для онлайн-трейдинга Тенев работал в компании Chronos Research, которая разрабатывала сверхбыстрый софт для HFT-компаний, банков и хедж-фондов. Во многих случаях конкретная конфигурация используемой для торговли инфраструктуры зависела от того, какими активами предстоит торговать, а также какие стратегии поведения на рынке будут использоваться. К примеру, инфраструктура, подходящая для работы на валютном рынке, далеко не всегда может быть конкурентоспособной на рынке акций или деривативов.
В 2011 году Chronos разработала две программные платформы, объединенных под единым именем Zardoz (как фильм с Джоном Коннери) — одна из них работала на стандартном x86 железе и могла быть использована для торговли с задержками на уровне 15 микросекунд. Другая была оптимизирована для работы с железом фирмы Tilera, при ее использовании задержки можно было снизить до значений меньше 5 микросекунд. Каждая из систем предназначалась для размещения на условиях колокации в дата-центрах бирж.
Для частных трейдеров больший интерес представляет платформа для архитектуры x86, поэтому Тенев описывает именно ее.
Передача данных
Как правило, торговая площадка предоставляет одно физическое соединение (в виде оптоволокна) к движку биржи, в котором происходит «сведение» заявок разных продавцов и покупателей. Для работы с системой Chronos рекомендовалось наличие канала с пропускной способностью в 10 гигабит, поскольку в таком случае снижалась задержка сериализации, однако редко когда пользователям удавалось получить канал шире 1 гигабита. Через одно физическое соединение передаются рыночные данные (обычно через TCP или UDP multicast) и отправляются приказы (через TCP или UDP unicast).
Казалось бы, для снижения задержки физический кросс-кабель нужно вставить напрямую в сетевую карту сервера. Однако на практике такой вариант встретить почти невозможно, поскольку трейдеры всегда используют несколько физических серверов к которым подключены десятки кабелей от разных бирж.
Оборудование
Для объединения всего этого многообразия специалисты Chronos рекомендовали использовать высокоскоростной коммутатор вроде 24-портового Arista. Использование такого оборудование вносило межпортовую задержку на уровне 350 наносекунд. Также некоторые трейдеры использовали свитч от Blade Networks (куплена IBM), который также работал на Fulcrum ASIC, а стоил дешевле.
Кроме того, для успешной работы HFT-трейдеру нужна высокоскоростная сетевая карта с драйвером для работы в режиме ядра (kernel bypass driver). Тенев упоминает сетевой адаптер 10G-PCIE2-8C2-2S от Myricom для UDP-трафика и Solarflare Flareon Ultra SFN7122F Dual-Port 10GbE PCIe 3.0 Server I/O Adapter – Part ID: SFN7122F для TCP.
Софт
У каждой из этих карточек есть нужные драйверы для работы в режиме ядра, что позволяет отправить и получать данные по TCP и UDP в пользовательском пространстве. Переключение контекста — дорогая операция в плане задержек, поэтому в HFT-трейдинге ее нужно избегать. Поэтому обработка важных данных выносится в ядро.
Для работы с системой Chronos поставлялась и «кастомная» версия Gentoo Linux, которую поддерживали разработчики софта.
Софт работал таким обраом, что модули, отвечающие за непосредственную торговлю работали с конкретными ядрами процессора, а другим процессам запрещалось их использовать (это также нужно для избежания переключения контекста). Для этих ядер отключался локальный таймер и другие прерывания.
Код логики платформы был написан на С и являлся событийно-ориентированным (в цикле статей мы рассказывали о создании бэктестера, работающего по такой схеме). Разработчики создали собственные «безблокировочные» структуры данных – в итоге каждый поток работал в бесконечном цикле, опрашивая на вход свой собственный FIFO.
В результате, как уже было сказано, задержки при обработке заявок не превышали 15 микросекунд.
Не является индивидуальной инвестиционной рекомендацией | При копировании ссылка обязательна | Нашли ошибку - выделить и нажать Ctrl+Enter | Жалоба