产业调研：证券IT交易系统的革命

产业调研系列

邹胜（华锐金融技术董事长）：今天交流的主题是分布式转型+低时延革命实现金融核心系统先进替代。所谓先进的替代，意思是在做转型和替代的时候还希望能够追求达到更好效果和更高商业价值。内容分四个部分。

第一，全球资本市场交易技术的演进趋势。

第二，分布式转型是实现金融核心系统自主可控的最佳路径。

第三，分布式高性能的计算平台AMI和鲲鹏结合上的一些关键技术。

第四，对中国资本市场核心系统先进替代的一个展望。

首先来看全球资本市场交易技术演进的趋势。从欧洲和美国市场看起。在2005年以前美国和欧洲市场都处在交易大厅的时代，大家常见的华尔街的交易场景、纽交所的场景是代表性的，它的背后是主机和交易终端的解决方案在支撑金融市场。

在欧美市场都发生了一些关键性的事件，是在2006年到2009年之间。美国市场颁布了一个竞争性的法案叫national market system，全美市场法案，鼓励证券交易所和证券公司投行开展竞争，让投资者得到最优的报价来在全美市场得到最优的执行。所以进入了一个全新的时代，NMS时代。欧洲市场在零八到零九年，推出了一个叫MIFD的法案，也是同样的内涵，鼓励竞争来帮助投资者在最佳的市场执行得到最优的佣金。在这样一种竞争性的法案之下，背后的技术平台都纷纷的从主机终端的架构转换到了开放的平台，更小型快速的设备，用分布式+低时延架构来进行了升级和替代。这个过程一直延续到今天。在美国市场经常有一个微秒价值一美金的提法，所以低时延的架构对金融市场真的非常重要。

中国资本市场在九零年中国市场开始创立，在2004年以前中国市场处在一个叫营业部的时代，当时中国有几千家的营业网点，都在直接跟证券交易所联网交易，采用了一种非常高效的微机的网络和轻量的数据库的一种架构，效果非常好，某种程度实现了对欧美市场的一种超越。

但是在中国市场出现了一些失控的状态，合规和风控出了很大的问题。所以整个行业开始进入整改，进入到一种大集中的时代，把所有分支机构的数据、权限都收拢到了金融机构的总部来进行风险合规的控制。所以当面对众多的投资者和更大的交易量的时候，金融机构都选择了一种主机+大型的商业数据库的架构，做这样一种集中式的架构，来支撑更大的交易量和规模。

过程一直延续到了2016年，2016年发生了一些很重要的事件，一个是深圳市场率先采用了的低时延的架构，把它的核心交易系统做了一个重大的升级，性能提升了100倍。

另外在中国市场从2015年开始，量化交易开始起步。大量的交易不再是由人工来完成，背后是计算机算法和程序在支持，这些交易都需要更好的交易性能和交易速度。所以开始进入到了一个叫分布式的时代，技术也跟全球同步，追求时延和性能。

华锐2016年底成立，从2017年开始就在推动整个中国市场做分布式的转型。过去的五年，通过在整个行业推动分布式和低时延的转型，创造很多标志性案例。里面大部分的案例是在过去两年完成的。上面的这一行，是分布式低时延的基础架构。这些案例都是客户采用了我们的基础架构来进行自己的研发创新，所以看到头部的证券公司自营量化的一些策略平台有大幅的性能增长。还有头部的公募基金管理公司企业级的投资交易平台也做了大幅的升级，承载的资产管理规模超过了万亿，替代了传统的系统。甚至在头部商业银行，有一个很不错的实践，在做主机分布式转型的过程中有一个对IBM消息队列的替代，用低时延的技术大幅提升四倍的性能。

第二行是核心的交易。新一代的零售交易、机构交易，都有广泛的采用一种低时延的核心交易的平台，性能都有显著的提升，并且业务价值也非常高，因为它使交易执行的效率得到了大幅的提升，头部的量化机构也都在广泛采用，每天的交易金额超过一千亿。同时在资产管理、风险控制这方面也都有非常好的应用。头部的商业银行的理财还有保险的资管，都开始采用这种分布式、高性能的架构。过去五年的成功的实践得出一个结论，分布式转型是实现中国金融机构核心系统自主可控的一个最佳的路径。

转型背后技术的支撑。在过去的集中式架构，IOE这种架构的引领者是一些机构，传统的主机、商业数据库和应用。用新的架构，就要用开放平台标准服务器，能给客户带来非常大的商业和业务价值。

我们宗旨是多快好省。多表示新架构的吞吐能够非常轻松的提升10到100倍，因为把常规的数据库处理都变成了全内存高性能的处理。快，表示时延，速度能比传统架构能快100到10000倍，可能会比较惊讶为什么会有这么大的提升，比如说一个传统的应用在数据库上，可能作一个交易100毫秒。我们可以很轻松的把它变成一个毫秒，100倍提升。当把它提升到十个微秒的时候，性能速度已经快了1万倍。所以速度的提升是非常巨大的。

同时在高性能的情况下，还能做到非常高的可用性，能做到五个九，很好的满足金融电信类的标准。在故障切换的时候，能做到强一致。RPO等于零，RPO时间也在秒级，非常短。最重要的是在商业社会里面的解决方案有非常高的性价比。新架构的成本能够比传统的架构降低2/3。

在技术创新之下，举一个新一代零售交易平台的案例。如果用传统的商业数据库来做零售的平台的性能指标在左边，用分布式高性能计算平台为核心来构建系统在右边。优点是：

可以轻松的把速度提升到十倍，把并发提升到四倍以上；可用性的水平上，也有大幅的提升；业务的扩展性，从以前的垂直升级，到现在可以灵活的水平扩展；成本大幅降低，金融机构的议价能力强。以前面对主机厂商时候议价能力非常之弱，现在用分布式以后，可以有更强的谈判能力。这一切的改变，都可以在一个完整的信创生态之下来实现。

分布式高性能的计算平台，以及和鲲鹏结合之后的创新。计算平台立项是在2016年，2017年发布第一个版本，经过20多个版本的迭代，到今年已经是3.3的版本。很关键的一点，在2019年开始跟鲲鹏合作以后，在2020年推出了3.0的版本，开始全面的支持ARM的架构和鲲鹏的处理器。到今天已经把它从简单的、低时延的消息中间件，发展成了一个分布式、高性能的计算平台。

今天要报告的是最新进展。首先看性能。时延上达到了80纳秒和1.25微秒，是行业最领先的水准。在跨网络传输的情况下，能做到1.2微秒。在并发上，多个分区之下能做到每一秒3500万笔的消息传输，这些都给行业建立了新的标杆。

在非常高的性能之下还能够保持非常高的可用性，可用性和性能并重。高可用的水平达到五个九，同时有非常多的容错场景，后面会展开。3.0时已经和鲲鹏做了很深度的结合优化。在行业里做了大量的部署，涉及到核心交易、实时风控、高速的行情传输，部署了很多分布式的节点，最大的一个分布式集群已经达到了1000台服务器。在平台化的过程中有几个重要进展，比如已经把高性能内存计算的框架和微服务的框架做了无缝集成，大幅降低了开发的难度。同时也嵌入了一个高性能的内存数据库，能够让熟悉数据库的开发者更方便使用。另外，集成了一个低代码的引擎，能够让开发平台的效率和应用性得到进一步提高。

关于高可用，在这五年中，我们适应了客户要求的复杂的灾备场景，包括同步在同一个数据中心或同城的数据中心；跨城的异地灾备可以用到虚拟同步，有灾备切换的时候，当主实例失效、故障恢复以后，可以重新加入集群，甚至还可以做二次的灾备切换，还有一个创新性软件缺陷的修复技术。如果应用代码遇到了缺陷，不管有多少个集群，可能都会出问题。但是有一个创新性的解决方案，在常规同步的时候，有一个守护的实例在跟跑，比常规的实例要慢一点，等到实例出了故障以后，守护实例还活着，可以在解决故障以后重新投入生产。

在高可用的场景下怎么样才能保持极致性能。一个性能是把鲲鹏和Intel的X86做了一个对比。右手边是鲲鹏的环境，920 3G的版本，对标的是Intel的6246 3.3G的主屏版本，鲲鹏跑在麒麟操作系统的第十个版本上，X6是跑在Redhat版本之上。看最左边的时延数据。可以看到蓝色的鲲鹏时延的曲线跟6264英特尔的曲线基本上是可以拟合的，时延上面已经达到了几乎一致的水平。在中间图上可以看到，灰色的是其他厂家的处理器，能看出鲲鹏是业界能看到的国产处理器里性能最高的一款。

前面提到了在开发效能上的一些考虑，让微服务和高性能内存计算框架做集成，然后让研发效率和运行效率都不妥协。左边架构是一个高性能微服务的平台架构，蓝色的部分是让开发者可以用最擅长的Java的语言来开发常规应用，然后在需要高性能的时候，可以用橙色的部分进行高性能的内存计算。这两块架构能够很无缝的结合。有一个客户在一个资产管理的场景下面很好的利用到架构的效率和性能的结合，实现了很好的替代。

上面讲的低代码和低时延要同时拥有，现在有一个代码分布式的内存计算框架。我们有完整的研发平台，包括原数据的管理、代码生成、持续集成和自动化测试和发布，以及完备的服务开发的框架，包括流水线的处理、并发控制、现成模型流程的编排、异常处理和实时跟踪等等，包括内存服务的智力，我们也有一个完善的内存计算的框架。我们做的一切要让客户的研发效率和运行效率都不妥协。

最后，讲述中国资本市场核心系统先进替代的前景。这张图是在过去五年，经过实战检验和优选的一个金融核心系统信创体系。从测试指标可以看出，确实鲲鹏在所有的国产处理器里面是性能最高的一款。我们最早在2018年就跟华为合作来做低时延的框架。在网络计算、操作系统、分布式的基础软件上，都优选了华为的解决方案和我们的应用做了完美集成。对于高性能计算平台，除了有自己的AMI的原生应用之外。还可以分ego的应用、其他类型的总线，以及常规的外部应用和数据库用作很好的集成来支撑关键的金融应用系统。

经过五年多的发展，解决方案也越来越完整。从证券行业到资产管理，业务范围从机构业务的解决方案到零售、财富管理、自营和资产管理，用AMI+鲲鹏。可以提供核心交易、实时风控、极速行情、算法交易、策略交易、实时清算、外汇交易还有资产管理服务。最右边大部分是我们自己的解决方案以及客户在基础架构平台上自研的解决方案，所以AMI+鲲鹏可以提供全站的金融核心系统解决方案。

最后做展望。

第一，中国资本市场的核心系统，分布式转型已经成为了全行业的一个共识，趋势是不可逆转，我预计到2025年一定会取得非常好的一个成果。

第二，在核心系统分布式转型的基础上实现信创是水到渠成，应该是中国自主可控的最佳路径。在行业的信创的趋势，是在由周边的系统转向核心的系统。核心系统也是从概念的验证、小规模的验证转向大规模的整体和征用。

第三，核心系统的信创落地的过程中，可以用架构的创新来实现部分领域的更先进的替代，来加快中国金融行业自主可控的进程。

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