XASUN量化交易服务器硬件解决方案全集（2013）

紫气东来2013

量化交易是指投资者借助计算机软硬件、金融工程建模等手段, 将自己的金融操作，用很明确的方式去定义和描述，用以协助投资者进行投资决策，并且严格按照所设定的规则去执行交易策略（买卖、价格、数量、交易时间控制等）的交易方式。算法交易可以被应用于任何投资策略，包括做市、跨市套利、期现套利和单边投机（包括趋势追随）。在投资决策和执行的任何一个阶段，算法交易信号都能够提供良好的技术支持，甚至整个投资决策和执行可以完全依靠算法交易自动运行

对算法交易来说，高速计算机、低延迟通信系统能更快地计算出结果、更快地将交易指令发送到交易所，由于算法交易对系统的稳定性、网络带宽和速度的要求比常规的下单指令执行要高很多.



（一）量化交易系统概述

一个优秀的量化交易系统，拥有最快接收行情数据线路、最快数据处理与读取能力、最好的策略软件、最快的交易通道，每个环节缺一不可。



量化交易延迟的主要环节

第一环节 行情和订单信息网络传送延迟

交易所的实时行情数据和订单信息需要通过网络通道连接到程序化量化交易的策略交易服务器上.行情数据转路经最少的时间、深度行情，交易通道采用专用、直连的交易通道进行交易。

行情和交易的延时都要求尽可能最低. 比如为了减少数据延迟，越来越多的经纪商和服务机构要求尽量缩短自己的服务器与证券交易所计算机系统的物理距离.

涉及到的硬件设备：网络连接方式、交换机、路由器、数据发送优化

第二环节 策略服务器数据接收、处理的延迟

策略服务器使用高速服务器执行策略的架构，采用服务器多核多进程、多线程方式进行自动化交易、程序化交易、算法交易，为了追求闪电交易，使用超低延迟硬件技术进行高频交易等量化交易方式.

涉及到的硬件设备：策略服务器硬件（CPU处理速度、网卡、硬盘、内存、存储等）

第三环节 算法交易策略的延迟

1. 对股票等证券的历史行情数据进行分析，结合交易的思想，设计出交易策略。这是算法交易的核心。

2. 将交易策略编写成计算机程序，并把这些程序整合成一个交易系统来操作这些策略。根据股票的品种等因素确定好交易参数。

3. 将设计好的交易系统上接行情数据，下连下单接口以报单。实际交易时，让程序根据行情的变化自动选择股票的买卖点。

4．程序根据产生的买卖点来对股票进行买卖操作。

涉及的延迟：开发语言、算法策略、数据库结构…

算法策略方面除了基本VWAP和TWAP，新算法层出不穷、更为复杂精细的算法，如

冰山一角Iceberging---通常将大单指令拆分为若干个小单指令渐次进入市场；

游击队员Guerrilla---用来发现潜在的“冰山一角”

基准点Benchmarking---被交易员用来模拟指数收益

狙击手Sniper---

嗅探器Sniffer--被用来发现最动荡或最不稳定的市场



任何类型的模式识别或者预测模型都能用来启动算法交易，神经网络和基因编程也已经被用来创造算法模型。

第四个环节 金融新闻信息实时获取延迟

如今金融市场的信息已被诸如路透、道琼斯、彭博、汤姆逊金融等公司格式化，通过算法的解读来形成交易。

　　计算机被用来生产消息，譬如公司公布盈利结果或公布经济统计数据，这些消息几乎在瞬间同步直接传输给其它计算机，由它们根据消息进行交易。

　　交易算法并不仅仅是根据简单的消息进行交易，它还能翻译更难理解的消息。一些公司还试图对消息自动“设置表情”（以表示该消息是好是坏），这样的话自动交易就可以直接根据消息进行了。

　　“将消息从人类语言翻译到机器语言这一进程实在很有意义，”路透算法交易全球业务经理克里斯蒂．苏塔尼说，“我们越来越多的顾客发现了利用消息赚钱的途径”。

　　消息报道的速度对算法交易的重要性不言而喻，在一例广告宣传中（ 2008年3月1日的《华尔街日报》W15版面刊登），道琼斯声称自己在报道英格兰银行降息时比其他新闻媒体快了2秒钟。

（二）量化交易对整个网络、服务器硬件要求

策略交易服务器的低延时准则

许多量化交易市场的金融机构关心执行单笔交易所减少的花费时间。在这种情况下，就必须不增加吞吐量，而把重点放在降低系统延迟（通常以纳秒、微秒或毫秒计算）等方面。网络延迟的改善，部分依赖于系统延迟的改善，所以对这些环境的调整方式是相似的。为了降低系统延迟，整个解决方案必须考虑到：

    服务器，包括处理器、内存结构、BIOS优化、硬盘、网卡等。
    网络协议栈—尤其是网络驱动程序调整，如合并设置。
    操作系统（OS）选择和调整

例如，内核/注册表设置和高-I/O设备的绑定/定位中断）

    应用程序调整

例如，连接程序/线路到非统一的内存访问、或NUMA、环境的本地内存）


策略交易系统对系统设备延迟要求

事件到下单时间要求   对应服务器配置要求   网卡要求   交换机/路由器要求
500毫秒~1秒         单路高速服务器       1Gb/s          5-9 hops link
100- 499毫秒         同上                 1Gb/s          2-3 hops
1-99毫秒             双路高速服务器       10Gb/s       1-3 hops
100-999微秒          同上             40Gbe RDMA
1-10微秒             同上             40GbE RDMA
       

紫气东来2013

（三）XASUN超低延迟服务器、网络系统解决方案

XASUN提供低延迟的策略交易服务器和配套网络设备。采用领先的低延迟交易的方式，减少数据传送延迟、数据处理和序列化延迟以及网络排队延迟。我们低延迟网络基础设施工程与定制的低延迟服务器，策略交易服务器安装了世界上最快的网卡、主板、内存、硬盘和处理器，保持最新最先进技术同步发展。
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3.1策略交易服务器配置要求

策略服务器性能要求：运算速度比同类最顶级规格处理器还要快，达到CPU运算能力极限、硬盘IO响应延迟极低、数据带宽极高、网络数据接收延迟极小、同时数据处理极强，BIOS优化，满足那些对实时计算、实时处理，以及计算机峰值性能要求极其苛刻的特种应用需求。


我们提供低延迟的服务器解决方案，在硬件配置和要求如下：

    使用最快的主板和芯片组构架
    选择速度最快的处理器频率和PCH桥接器
    最大内存带宽与内存合理容量

选择合适的内存配置架构。这很重要，因为内存的最快速度只适用于每个主板上所使用的特定的内存条。

    使用最快的硬盘配置。根据不同的交易应用程序，磁盘类型、转速和RAID配置是不同的。
    选择最快的网络速度，这将避免网络速度的转换延迟。
    利用优化处理更新到最新的硬件基本输入/输出系统（BIOS）和固件。
    调整系统的BIOS，以清除所有会拖慢整体系统、影响交易软件的阻碍

XASUN极速服务器---最先进的硬件架构、优化技术体现

将最新、最高性能技术，打造定位于超低延迟、极速计算的服务器，在超低延迟的每一个环节，例如：数据接收与处理、策略程序分析、历史数据读取、基本事件搜索(关键词)等，做到闪电响应、闪电读取、极速处理能力


最新配置规格和达到性能

由于摩尔定律（每18个月性能提升1倍）,XASUN 极速服务器，做到与服务器更新换代保持同步，保证服务器随时都是最新、最先进、最高性能的技术优势。

XASUN 极速服务器技术规格


3.2网络设备

金融资本市场的 IT 部门不仅面临着市场数据量大幅增长的问题，同时还受到改善交易执行时间带来的压力。 在这些环境中，即便一毫秒的交易执行延迟都可能会产生每年高达 100 百万美元的交易损失。随着这些数据中心转移到多核、多处理器服务器和高速存储系统中，IT 经理应确保服务器之间以及服务器和存储器之间的连接不会成为阻碍最佳交易执行性能的瓶颈。

为确保最大限度地利用昂贵的服务器和存储器投资，金融服务数据中心必须部署能够扩展支持各种性能级别的 I/O 和网络解决方案，而凭借最高的可用带宽和最低延迟，Mellanox® 适配器、交换机和网关可利用市场上最先进的技术帮助数据中心获得最出色的服务器和存储网络效率及性能。

Mellanox 的金融服务解决方案在基准测试中反复证明了其具备更低应用程序延迟、更高应用程序吞吐量和更高可扩展性的卓越性能。尽管 Mellanox 可针对 InfiniBand 和 10GigE 两种环境提供解决方案，但 InfiniBand 仍然是获得最低延迟的最佳选择——比基于以太网的解决方案低多达 30%。

Mellanox 解决方案

凭借采用 InfiniBand 以及 10 和 40 千兆以太网技术的独特端到端解决方案（适配器、交换平台和软件），Mellanox 可为高频交易提供具有最低延迟的网络解决方案。作为高频交易网络领域的先驱，Mellanox 已在在众多投资银行、对冲基金公司和交易所部署其解决方案。这些解决方案还得到该行业内领先软件供应商的一直认可和部署。

Mellanox 关健优势

低至 1.0 微秒 (InfiniBand) 和 1.3 微秒 (10/40GbE) 的超低应用程序延迟

低于 100 纳秒 (InfiniBand) 以及 270/240 纳秒 (10/40GbE) 的交换延迟

高达 3 00万 PPS (InfiniBand) 和 250万 PPS (10GbE) 的极高每秒数据包传输速率

持续增长的市场数据速率

使用标准商品服务器的无缝以太网 IP 组播连接

无需更改应用程序代码并可全面兼容 Linux 套接字 API

至 Exchange/WAN 的 Direct L3 连接

低抖动，可最大限度减少最大和平均延迟

已针对协同定位环境优化的经济高效产品

XASUN极速服务器与其他品牌优势

CPU比同等规格最顶级处理器还快6~30%以上

内存带宽最大化，比常规带宽提升30%

网口40Gbps数据带宽，延迟最低到1us微秒

硬盘IO，读写带宽1.5GB/s以上，延迟最低64us微秒，IOPS值700000.

主板电路具有高性能设计，高频环境和高温的防护。

jesseyoung

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