财达证券株式会社信息技能中央总经理 武永涛
财达证券株式会社信息技能中央副总经理 杨涛
在风起云涌的金融业数字化转型大潮中，传统架构向软件定义、分布式架构和按需做事的云化转型已成为大势所趋。加速数字化转型、推进数智领悟的业务创新成了证券行业机构打造差异化竞争、构建发展新格局的主要计策举措。
作为河北省证券行业的主力军，财达证券株式会社（以下简称财达证券）始终坚持用科技赋能业务，全方位推动信息化和数字化培植。为了更好应对繁芜的业务形态与丰富多样的场景，财达证券积极探索基于分布式与超领悟架构的云化转型，为业务系统供应安全稳健的IT根本架构。随着数字化转型的推进，财达证券一贯看重业务与技能的相互领悟、相互促进，并成立了相应的金融科技部门，致力于用金融科技赋能业务创新，而公司各业务线的快速发展，对技能带来了新的哀求。随着业务的多样化与互联网化，哀求根本架构能够弹性、稳定、安全地支持敏态业务。为此，财达证券积极推动IT根本架构的转型升级事情，从集中式专有技能架构向分布式、低时延、开放技能架构转型，使其具备高可用、高性能、低时延、易扩展及松耦合等特性。同时也要进一步提升安全防控能力，知足监管哀求，保障金融数据安全与业务连续性。
选型思路在对大型专有云、Openstack等多种技能路线进行稽核后，财达证券关注到超领悟架构具备如下特性与上风。一是软件定义和全分布式。超领悟基于商用做事器硬件，以软件定义的办法和分布式架构为用户供应集成虚拟打算、虚拟存储及虚拟网络等根本架构做事。超领悟集成了软件定义、分布式和集成支配带来的上风，形成了强大敏捷但又大略的根本架构。二是高可用架构。超领悟集群一样平常由3个或3个以上节点组成，以分布式架构进行支配，可有效避免单点故障，并能供应故障自愈功能，具有良好的容错能力，保障了根本架构的高可用。三是企业级的容灾特性。凭借超领悟存储与打算领悟的架构以及软件定义能力，可供应原生的异步灾备乃至双活根本架构。四是靠近公有云的敏捷性。超领悟集群可以通过增加/删除节点，安全、轻松地完成资源的在线扩容/缩容，不影响正在运行的业务，实现灵巧弹性扩容。五是高性价比。软件定义模式带来本钱上风，超领悟技能支持普通商用做事器硬件以及利用以太网进行传输，避免利用价格高昂的专用硬件，有效降落私有云中的硬件采购本钱。
除了超领悟架构本身的上风外，财达证券认为更主要的是超领悟架构属于轻量级的云底座，非常适宜券商自身的发展。券商的IT根本架构规模一样平常为几千做事器或更少，如果选用云须要较大的底座支撑，会造成本钱投入过高。因此，财达证券决定引入分布式、轻量级的云底座——超领悟架构进行云化改造，为核心业务、敏态业务供应有力支撑，同时支持数据保护和容灾。
超领悟支配情形考虑到未来信创转型需求，从2019年支配以来，财达证券已经累计扩容5次，支配总节点数超过100个，将除了核心柜台外的全部生产系统以及数据库都逐步迁移到超领悟平台。引入超领悟架构后，财达证券的IT培植模式由传统的按项目培植转变为按容量培植，可以应对业务的快速变革，有效缩短了培植周期。
在此根本上，考虑到证券行业行情发布时延的不断降落以及数据保护主要性的日益提升，财达证券进一步探索了极速交易平台和双活集群的实践。
极速交易平台培植实践1.极速交易平台培植背景
随着成本市场发展，以及大数据、云打算、人工智能对金融业的变革，私募量化交易市场规模和份额不断扩大，量化交易市场未来具有巨大发展空间，这些客户对付交易系统性能和技能哀求越来越高。而传统柜台的订单报告效率（延时与并发）已经不能知足其需求，因此极速交易系统作为传统集中交易柜台的快速通道，将为投资者供应高性能、低延时的订单做事。
当下随着私募基金的市场规模增加，私募基金的交易策略更趋丰富，极速交易系统成为交易做事的有利配置。券商供应更快捷的交易系统，将引来更多生动客户，尤其是一些以中短线为主的量化基金，其交易频率高、交易量大，为券商创造的佣金收入是比较可不雅观的，但另一方面策略交易的私募基金，对交易系统也提出了更完备的哀求。
为了提高交易效率、降落委托延时，更好地吸引量化私募投资者落地开户，须要培植独立、高效的交易系统来拓展量化私募客户，改变现有客户交易构造，抢占机构客户交易这块主要市场的份额。
在极速交易系统中“微秒必争”是极速交易委托意愿达成的必要成分，券商不只须要专业的极速交易柜台软件还须要有相匹配的运行环境来作为支撑，在运行环境部分须要考虑如下成分。一是专业硬件做事器，采取经由专门优化过的硬件做事器，乃至是超频机来作为系统底层，也可以采取FPGA板卡来进行专业化定制。二是低时延主机网卡，通过在主机上利用专业的低时延网卡，减少主机端网络层的延时。三是低时延网络交流设备，通过采取专门的低时延网络交流机，减少网络层面的延时。四是托管机柜支配，通过将硬件根本环境支配在交易所托管机柜内，最大限度降落物理间隔所产生的时延。五是操作系统定制优化，对操作系统进行定制优化，减少系统开销对付交易系统的性能影响。六是总体投入本钱考量，对付关键模块，如交易、策略算法等模块采取裸金属支配方案，对付周边赞助模块，如接入模块选择虚拟机支配模式，采取物理与稠浊办法，发挥裸金属高性能与虚拟化高资源利用率易运维方案上风，降落总体本钱。
2.极速交易平台培植方案
基于上述运行环境的综合考量，财达证券选择裸金属和虚拟机稠浊支配的方案来承载极速交易系统。图1为极速交易系统架构图，个中绿色模块采取超领悟虚拟化方案承载，别的模块采取裸金属方案承载，财达证券通过极速交易系统的培植，实现了如下目标。
图1 极速交易系统架构图
第一，业务效率提升。通过软硬件整体优化，使软件和硬件充分结合。通过操作系统配置优化、BIOS优化、内核优化、网卡优化等技能，实现了繁芜业务低延时实行，目前低延技能平台基于网络的端对端通讯时延小于2.5ns，基于共享内存的端到端通讯时延小于70ns。
第二，业务连续性。核心模块通过组播实现了可靠传输、全局有序，同时利用数据持久化、数据同步、选举机制等实现高可用，实现RTO=6，RPO=0。周边模块通过虚拟化集群高可用方案实现本地RTO=2~3min，RPO=0。
第三，分布式架构转型。低延技能平台软件通过主题和分区实现了可平行扩展的虚拟行列步队，从而支持模块的快速扩展，超领悟虚拟化集群基于分布式架构，亦可按照节点进行规模化水平扩展，快速供应资源。
第四，机柜空间节省。裸金属与虚拟化稠浊办法，降落了总体物理机的数量，从而降落了机柜空间需求，以及减少硬件掩护数量，降落掩护本钱并通过虚拟化统一管理办法提升了运维效率。
图2 双活集群架构图
双活集群测试与实践1.超领悟平台双活集群培植背景
由于金融行业具有信息化程度高、安全性哀求高的“双高”特点，财达证券从运用层、网络层、数据层等多方面进行不同方案的比较剖析，综合考虑了同城灾备、异地灾备、两地三中央、双活、云灾备等办理方案。经由对规复指标哀求、技能成熟可靠、本钱效益高档多方面的综合考量，确定采取同城双活的总体方案技能架构来实现跨站点集群数据保护和容灾，双活数据中央可以办理传统数据中央单一“主备”模式资源利用率低、可用性差、故障停机韶光长、数据规复慢等弊端。
双活是一种数据保护和容灾方案，供应RPO（数据规复点目标）为0，RTO（规复韶光目标）为分钟级的站点失落效容错能力。双活集群以拉伸形态支配，由两个可用域和一个仲裁节点组成。两个可用域与仲裁节点间通过网络连接通信。当一个可用域失落效后，另一个可用域仍可以连续供应做事，从而得到可用域级别的容灾能力。
2.超领悟平台双活集群培植方案
财达证券以中华商务作为主数据中央，运行核心业务系统；以开拓区电信机房为灾备数据中央，承载主数据中央中华商务的灾害职能，庄家金融大厦数据中央运行少量管理类业务。主备机房间物理间隔约为20km，网络来回延迟（基于ping测试）稳定在0.6ms。
通过当前各数据中央功能定位，财达证券将开拓区电信机房和中华商务分别定位优先和次级可用域，庄家机房设定为仲裁站点，通过延伸集群技能，结合财达证券当前大二层双活网络能力，实现双活数据中央的构建。
双活平台上，方案费控和呼叫中央等轻型业务系统正进行试点运行，积累运维利用履历后将逐步扩展业务范围，终极实现业务RPO=0、RTO=0的双活数据中央架构。通过超领悟搭建的双活集群为业务连续性供应了坚实“底座”，并为财达证券带来了如下收益。
第一，加强新建系统应急灾备。前期把全面预算、费控等近两年内的新建系统，尤其是因资源紧张等缘故原由未在灾备机房培植灾备的业务系统迁移到双活集群，加强该部分系统的应急灾备级别。
第二，降落IT投入本钱。后续无需再为双活集群中的系统培植灾备系统。
第三，减轻运维压力，提高业务连续性与合规性。过去运用系统版本升级迭代多采取手工手段，随意马虎引起主备系统文件版本、参数配置不一致；生产、灾备系统的应迫切换是自动化流程结合手工办法。上述情形给运维职员无论是事情量还是事情繁芜程度都带来了很大的寻衅。双活集群投产利用后，避免了上述环节带来的负面影响，提高了业务连续性、合规性。
第四，升级网络架构设计，提高系统应急能力。在双活集群培植以及后续向双活集群迁移系统的投产利用过程中拓宽了运维视野，在系统运维应急、网络架构设计方面冲破了当下固有模式，开拓了应急升级、网络优化新思路。
总结与展望通过引入超领悟架构，财达证券实现了从资源孤岛到资源池化、从集中式架构到分布式架构、从专用硬件到开放的软件定义模型的转型，同时完成了极速交易平台、双活集群等多场景的云化转型，对核心业务系统进行了全面的梳理和有效重构，为用户供应更加极速、稳定、低延迟的交易体验。
未来，财达证券将连续保持对科技和研发的强力投入，推进数智领悟的业务创新，朝着业务构造多元、相应市场变革敏捷迅速，以及风控水平领先的方向发展。
（此文刊发于《金融电子化》2024年1月下半月刊）
