Rozwiązanie sieci transakcji o niskim opóźnieniu: Jak Mellanox pomaga instytucjom finansowym wygrywać konkurencję

Na globalnych rynkach finansowych mikrosekundy – a nawet nanosekundy – przekładają się bezpośrednio na miliony dolarów zysku lub straty. Nieustanne dążenie branży do handlu algorytmicznego i wysokiej częstotliwości (HFT) sprawiło, że wydajność sieci stała się najważniejszym czynnikiem różnicującym konkurencyjność. To wysoce konkurencyjne środowisko wymaga sieci finansowej infrastruktury, która jest nie tylko szybka, ale i przewidywalna i spójna, zdolna do przetwarzania ogromnych wolumenów zleceń z niezauważalnym opóźnieniem. Wyścig zbrojeń technologicznych jest jednoznacznie skoncentrowany na osiągnięciu ostatecznej przewagi w handlu o niskiej latencji, przesuwając granice tego, co możliwe w transmisji i przetwarzaniu danych.

Instytucje finansowe stoją w obliczu wieloaspektowej technicznej bitwy, aby zredukować każdą możliwą mikrosekundę z cykli realizacji transakcji. Główne wąskie gardła obejmują:

• Niespójność latencji sieci: Tradycyjne sieci Ethernet cierpią na zmienną latencję z powodu przetwarzania stosu TCP/IP, buforowania pakietów i przeciążeń, tworząc nieprzewidywalny „jitter”, który może zniweczyć strategie algorytmiczne.
• Obciążenie procesora: Przetwarzanie protokołów sieciowych (TCP/IP) i danych rynkowych w oprogramowaniu zużywa cenne cykle procesora, wprowadzając opóźnienia i uniemożliwiając silnikom transakcyjnym działanie z maksymalną wydajnością.
• Latencja interkonektu centrów danych (DCI): Połączenie silników transakcyjnych w jednym centrum danych z silnikami dopasowującymi w innym (np. między NY4 i LD4) wprowadza znaczną latencję geograficzną, którą należy zminimalizować.
• Skalowalność i monitorowanie: Wraz z gwałtownym wzrostem wolumenu transakcji, sieci muszą się skalować bez dodawania latencji. Ponadto brak nanosekundowo dokładnej telemetrii uniemożliwia identyfikację i rozwiązywanie problemów z mikrowybuchem i skokami latencji.

W tym środowisku pojedyncza mikrosekunda przewagi może zadecydować o rentowności, co sprawia, że te wąskie gardła są niedopuszczalne.

Rozwiązanie polega na odciążeniu przetwarzania sieci z procesora hosta i wdrożeniu zoptymalizowanej sprzętowo struktury od początku do końca. Technologie NVIDIA Mellanox zapewniają kompleksową architekturę zaprojektowaną do handlu o niskiej latencji.

• ConnectX Smart NIC: Te adaptery wyposażone są w sprzętowo odciążone RDMA (Remote Direct Memory Access) i RoCE (RDMA over Converged Ethernet). Omijają jądro systemu operacyjnego i stos TCP/IP (obejście jądra), umożliwiając aplikacjom transakcyjnym odczytywanie danych rynkowych i składanie zleceń bezpośrednio z/do karty sieciowej, redukując latencję do absolutnego minimum.
• Przełączniki Ethernet Spectrum: Wykorzystując architekturę przełączania cut-through zamiast store-and-forward, przełączniki te przekazują pakiety, zanim zostaną one w pełni odebrane, skracając latencję przełączania do poniżej 300 nanosekund. Zaawansowane mechanizmy kontroli przeciążeń zapobiegają wpływowi mikrowybuchów na krytyczny ruch.
• Kable i nadajniki-odbiorniki LinkX: Zoptymalizowane pod kątem integralności sygnału i minimalnego tłumienia, kable te zapewniają, że warstwa fizyczna nie staje się źródłem zmienności latencji.
• Monitorowanie latencji i telemetria: Platforma zapewnia nanosekundową sygnaturę czasową każdego pakietu, umożliwiając monitorowanie w czasie rzeczywistym, precyzyjną identyfikację wąskich gardeł i dostrajanie sieci.

Dane rynkowe są odbierane przez kartę sieciową Mellanox ConnectX, która zapisuje dane bezpośrednio w przestrzeni pamięci aplikacji za pośrednictwem RDMA. Algorytm transakcyjny przetwarza te dane i generuje zlecenie. Pakiet zlecenia jest następnie umieszczany bezpośrednio w sieci przez kartę sieciową, ponownie za pośrednictwem RDMA, omijając system operacyjny. Przełącznik Spectrum przekazuje pakiet z minimalnym opóźnieniem do bramy giełdowej. Cały ten proces odbywa się w sprzęcie, minimalizując interwencję oprogramowania i związaną z nią latencję.

Wdrożenie Mellanox opartej na sieci finansowej zapewnia natychmiastowe i mierzalne korzyści w zakresie wydajności, które mają bezpośredni wpływ na wynik finansowy.

Te ulepszenia w handlu o niskiej latencji infrastruktury bezpośrednio przekładają się na wyższe współczynniki realizacji zleceń, ulepszone pozycjonowanie w kolejce i znaczną przewagę konkurencyjną. Redukcja jittera jest szczególnie krytyczna, ponieważ zapewnia przewidywalność wymaganą do niezawodnego wykonywania algorytmicznego.

Na rynkach finansowych technologia jest ostateczną bronią konkurencyjną. Doskonała strategia handlowa jest nieistotna, jeśli sieć bazowa nie może jej wykonać szybciej niż konkurencja. Rozwiązanie NVIDIA Mellanox zapewnia holistyczne, sprzętowo przyspieszone podejście do budowy deterministycznej i ultra-responsywnej sieci finansowej. Umożliwia instytucjom pokonywanie podstawowych ograniczeń fizycznych i obliczeniowych standardowych sieci, zamieniając latencję z wyzwania w zrównoważoną przewagę. Inwestowanie w tę infrastrukturę nie jest już opcjonalne dla firm, które zamierzają przewodzić na rynku.