申萬宏源：證券低時(shí)延交易系統(tǒng)全鏈路自主可控創(chuàng)新實(shí)踐 |論壇實(shí)錄

由中科馭數(shù)主辦的第二屆證券基金行業(yè)先進(jìn)計(jì)算技術(shù)大會(huì)暨2024低時(shí)延技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐論壇（上海站）在上海舉行。會(huì)上各位嘉賓深入的分享，吸引了不少行業(yè)同仁對(duì)本次會(huì)議干貨內(nèi)容的關(guān)注。特此，中科馭數(shù)整理部分演講者發(fā)言實(shí)錄，與大家共享。

本次首篇分享來自申萬宏源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室低時(shí)延技術(shù)負(fù)責(zé)人張宏的主題演講——《證券低時(shí)延交易系統(tǒng)全鏈路自主可控創(chuàng)新實(shí)踐》。作為證券機(jī)構(gòu)代表及申萬宏源低時(shí)延實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)負(fù)責(zé)人，張宏在會(huì)上分享了申萬宏源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在信創(chuàng)生態(tài)下的探索實(shí)踐，以多組實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果詳實(shí)地呈現(xiàn)了當(dāng)前信創(chuàng)低時(shí)延基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)演進(jìn)成果和市場(chǎng)圖譜。

以下為申萬宏源張宏演講文字實(shí)錄：

大家下午好！

今天，我代表我們申萬宏源與各位嘉賓、各個(gè)行業(yè)的專家一起交流和探索關(guān)于信創(chuàng)相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)話題。今天帶來的分享主題是《證券低時(shí)延交易系統(tǒng)全鏈路自主可控創(chuàng)新實(shí)踐》，副標(biāo)題是《信創(chuàng)低時(shí)延基礎(chǔ)架構(gòu)新探索和應(yīng)用的最佳實(shí)踐》。

申萬宏源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室于2022年5月完成國(guó)內(nèi)市場(chǎng)調(diào)研后，在9月份與國(guó)內(nèi)多家軟硬件廠商聯(lián)合成立。聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室涵蓋了低時(shí)延、AI智能投研等多個(gè)模塊，其中我主要負(fù)責(zé)低時(shí)延模塊。因此，我今天的分享將重點(diǎn)圍繞低時(shí)延方面的信創(chuàng)實(shí)驗(yàn)展開。

在國(guó)產(chǎn)信創(chuàng)大背景下，證券公司需要同時(shí)推進(jìn)公司金融科技進(jìn)程和系統(tǒng)信創(chuàng)化改造，需要占據(jù)信創(chuàng)生態(tài)下的金融科技競(jìng)爭(zhēng)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，形成支持業(yè)務(wù)發(fā)展的技術(shù)亮點(diǎn)。傳統(tǒng)極速交易以國(guó)外產(chǎn)品為主，如何在信創(chuàng)生態(tài)下做到極速交易的速度優(yōu)勢(shì)、技術(shù)優(yōu)勢(shì)，業(yè)界同樣處于探索階段。硬件與硬件的適配、設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的適配、硬件與OS的適配、OS與應(yīng)用的適配，都需要自行研究驗(yàn)證。

申萬宏源聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室信創(chuàng)低時(shí)延項(xiàng)目也是希望以靈活彈性，集約高效底座支撐，推動(dòng)信創(chuàng)的改造。自2023年5月啟動(dòng)籌備、協(xié)調(diào)資源以來，我們已經(jīng)在9月份進(jìn)行了基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)評(píng)。隨后10月份，在基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)評(píng)的基礎(chǔ)上，我們又進(jìn)行了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的測(cè)試。到了11月份，我們也與軟硬件廠商和專家共同進(jìn)行了全鏈路調(diào)優(yōu)。整體來看，信創(chuàng)低時(shí)延實(shí)驗(yàn)室在不斷迭代，持續(xù)改進(jìn)。

我們信創(chuàng)低時(shí)延實(shí)驗(yàn)室引入了科學(xué)度量統(tǒng)計(jì)工具，有的放矢地進(jìn)行全鏈路分析，找出痛點(diǎn)，并調(diào)動(dòng)資源和力量進(jìn)行調(diào)優(yōu)，以達(dá)到最佳業(yè)務(wù)效果；為了確保公平和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，我們還采用了控制變量法進(jìn)行測(cè)評(píng)，充分驗(yàn)證不同場(chǎng)景下的低延時(shí)技術(shù)性能，并向周邊系統(tǒng)推廣以及形成公司整體技術(shù)優(yōu)勢(shì)，技術(shù)輸出。

具體實(shí)驗(yàn)室度量工具和方法論：

· 交換機(jī)測(cè)試環(huán)境與方法

采用控制變量法針對(duì) 9 個(gè)不同品牌交換機(jī)，16 種不同模式進(jìn)行了打點(diǎn)測(cè)試。

· 服務(wù)器測(cè)試環(huán)境與方法

采用標(biāo)準(zhǔn)intel官方測(cè)試方法Linkpack、MLC，針對(duì)當(dāng)前最高性能的KP 3.0、HG 三號(hào)、Intel超頻服務(wù)器進(jìn)行測(cè)試對(duì)比。

并針對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)主流低時(shí)延網(wǎng)卡Solarflare X2522作為基準(zhǔn)，采用開源工具cns-sfnet-test、cns-sysjitter，評(píng)測(cè)中科馭數(shù)低時(shí)延網(wǎng)卡性能。

· 軟件系統(tǒng)測(cè)試環(huán)境與方法

軟件系統(tǒng)測(cè)試分為非信創(chuàng)方案與信創(chuàng)方案。針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施表現(xiàn)較好的對(duì)照組，結(jié)合快速交易軟件系統(tǒng)，得到全鏈路時(shí)延最優(yōu)的方案。

接下來，我將重點(diǎn)分析下本次實(shí)驗(yàn)室聚焦信創(chuàng)高頻極速交易領(lǐng)域，在基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)評(píng)、以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)測(cè)評(píng)下的不同技術(shù)性能表現(xiàn)的數(shù)據(jù)對(duì)照情況，并將全信創(chuàng)方案與非信創(chuàng)方案進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證核心業(yè)務(wù)全信創(chuàng)改造可能性。

■ 實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)評(píng)

交換機(jī)方面，我們選用了市場(chǎng)主流的交換機(jī)進(jìn)行橫向測(cè)試，涉及從L1、L1.5、L2到L3層的9個(gè)不同品牌。L2&3交換機(jī)中，目前國(guó)產(chǎn)HW6885與國(guó)際廠商同處于納秒級(jí)水平，雖然略有差距，但能夠接受，而且這個(gè)差距也是在快速追趕之中。L1&1.5交換機(jī)的測(cè)試結(jié)果還是令我驚訝的，T804與H3 616功能齊全，與國(guó)際廠商的主流交換機(jī)A 713性能處于第一梯隊(duì)?？梢哉f，國(guó)內(nèi)外廠商基礎(chǔ)設(shè)施交換機(jī)領(lǐng)域已經(jīng)呈現(xiàn)追趕的技術(shù)趨勢(shì)。

CPU網(wǎng)絡(luò)性能延時(shí)測(cè)評(píng)方面，在國(guó)產(chǎn)信創(chuàng)服務(wù)器相比intel主流產(chǎn)品主頻相差一倍情況下，性能差距約為23%-27%。小包場(chǎng)景（256bytes以下），KP 920與HG 三號(hào)表現(xiàn)相當(dāng)；大包場(chǎng)景（256bytes及以上），KP 920更具優(yōu)勢(shì)（KP 主頻略高）。

服務(wù)器方面，我們分了四個(gè)方案來進(jìn)行橫向測(cè)評(píng)，分別是KP+中科馭數(shù)+QL、HG+中科馭數(shù)+QL、Intel+中科馭數(shù)+ CentOS、Intel+ Solarflare+ CentOS。測(cè)試結(jié)果顯示，相比當(dāng)前生產(chǎn)環(huán)境中普遍使用的Intel+Solarflare方案，Intel+中科馭數(shù)方案更具有時(shí)延優(yōu)勢(shì)。全信創(chuàng)方案相比非信創(chuàng)方案，在金融證券常用的64、128、256bytes表現(xiàn)接近，差距在5%左右。

基礎(chǔ)設(shè)施最后一個(gè)測(cè)的是實(shí)驗(yàn)室全信創(chuàng)環(huán)境和生產(chǎn)半信創(chuàng)環(huán)境的對(duì)比。這組測(cè)試中，服務(wù)器、主頻、操作系統(tǒng)都是一樣的，唯一不同的是，生產(chǎn)環(huán)境下網(wǎng)卡使用的是CX5，交換機(jī)是3548，而實(shí)驗(yàn)室環(huán)境是中科馭數(shù)2200N+HW 6885。相比當(dāng)前半信創(chuàng)生產(chǎn)環(huán)境，采用HW CE6885 + KP 920 + 中科馭數(shù)SWIFT-2200N，在全信創(chuàng)環(huán)境下整體提升6% - 11%，這給了我們整個(gè)信創(chuàng)改造很大的信心。

■ 實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)評(píng)

在上面基礎(chǔ)設(shè)施測(cè)評(píng)的基礎(chǔ)上，我們也疊加測(cè)試了A廠和D廠兩家業(yè)務(wù)系統(tǒng)。接下來看下A廠和D廠快速交易系統(tǒng)的非信創(chuàng)方案和信創(chuàng)方案的不同表現(xiàn)：

A廠快速交易系統(tǒng)

在A廠快速交易系統(tǒng)的非信創(chuàng)方案來看，基于（搭載Intel(R) i9-10980XE）的超頻服務(wù)器進(jìn)行多種不同測(cè)試模型驗(yàn)證測(cè)試的結(jié)果顯示，A廠柜臺(tái)在使用中科馭數(shù)網(wǎng)卡時(shí)上下行性能表現(xiàn)更好，時(shí)延領(lǐng)先14% - 17%。

A廠快速交易系統(tǒng)的全信創(chuàng)方案采用KP 920服務(wù)器、HW 6885交換機(jī)、中科馭數(shù)2200N低時(shí)延網(wǎng)卡，組成全信創(chuàng)解決方案。上行穿透時(shí)延保持在5us左右，下行3.x us左右，能夠滿足極速交易的業(yè)務(wù)需求。

A廠信創(chuàng)方案全鏈路應(yīng)答時(shí)延為相比非信創(chuàng)時(shí)延上下行時(shí)延均有增加，但整體時(shí)延保持在個(gè)位數(shù)微秒以下，全鏈路延時(shí)保持同一微秒級(jí)水平，能夠滿足極速交易的業(yè)務(wù)需求。

D廠快速交易系統(tǒng)

在D廠快速交易系統(tǒng)的非信創(chuàng)方案來看，基于當(dāng)前性能最優(yōu)（搭載Intel(R) i9-13900KS）的超頻服務(wù)器，與Arista7150構(gòu)成的集成測(cè)試環(huán)境中，D廠柜臺(tái)在使用中科馭數(shù)網(wǎng)卡時(shí)性能表現(xiàn)同樣也是最佳的，柜臺(tái)應(yīng)答全鏈路時(shí)延領(lǐng)先17%。

信創(chuàng)方案上行穿透延時(shí)中位數(shù)3.66 us，非信創(chuàng)上行穿透時(shí)延為中位數(shù)1.18 us。全鏈路延時(shí)保持同一微秒級(jí)水平，能夠滿足極速交易的業(yè)務(wù)需求。

另外，我們?cè)谝患疑疃群献鞯乃侥伎蛻魧?shí)盤測(cè)速過程中，中科馭數(shù)在真實(shí)行情表現(xiàn)中，多數(shù)包時(shí)延表現(xiàn)強(qiáng)于Solarflare X2522，在行情快照中位&平均數(shù)、逐筆成交中位&平均數(shù)、逐筆委托中位數(shù)均具有優(yōu)勢(shì)。

■ 實(shí)驗(yàn)室2024年計(jì)劃

最后，實(shí)驗(yàn)室2024計(jì)劃依然是繼續(xù)探索研究金融證券行業(yè)全信創(chuàng)基礎(chǔ)架構(gòu)的最佳實(shí)踐和解決方案。首要任務(wù)是對(duì)國(guó)產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)以及服務(wù)器進(jìn)行全面橫評(píng)，涵蓋性能、可靠性、并發(fā)度、兼容性、內(nèi)存性能、IO性能、功耗等多個(gè)方面。

2024年的測(cè)試圖譜主要聚焦點(diǎn)包括硬件的兼容性，以及軟件證券行業(yè)主流廠商。在網(wǎng)絡(luò)方面，我們關(guān)注帶寬、時(shí)延、穩(wěn)定性和磁盤的隨機(jī)讀寫。對(duì)于全信創(chuàng)網(wǎng)關(guān)，我們今年已經(jīng)申請(qǐng)了將實(shí)盤行情引入實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，以進(jìn)行更全面的行情測(cè)試。

全鏈路延時(shí)統(tǒng)計(jì)度量路徑上，我們也會(huì)從進(jìn)行行情服務(wù)器調(diào)優(yōu)、策略機(jī)調(diào)優(yōu)、極速交易柜臺(tái)調(diào)優(yōu)、交易報(bào)盤服務(wù)器調(diào)優(yōu)、以及全鏈路部署調(diào)優(yōu)。整個(gè)優(yōu)化過程中，我們也要提供更智能的負(fù)載親核設(shè)置、更深度的系統(tǒng)底座優(yōu)化、提供更靈活、智能的電源管理方案、更低時(shí)延的網(wǎng)絡(luò)通信解決方案。

以上就是我今天的主題分享，謝謝大家。