Trading system architecture pdf

Algorithmic Trading System Architecture. Previamente neste blog eu escrevi sobre a arquitetura conceitual de um sistema de negociação algorítmica inteligente, bem como os requisitos funcionais e não funcionais de uma produção de sistema de negociação algorítmica Desde então, tenho projetado uma arquitetura de sistema que eu acredito que poderia Satisfazer os requisitos arquitetônicos Neste post vou descrever a arquitetura seguindo as diretrizes da ISO IEC IEEE 42018 sistemas e arquitetura de engenharia de software padrão de descrição De acordo com este padrão uma descrição de arquitetura deve. Conter múltiplas visões arquitetônicas padronizadas, por exemplo, UML and. Maintain rastreabilidade entre Decisões de projeto e requisitos arquitetônicos. Definição de arquitetura de software. Ainda não há consenso sobre o que é a arquitetura de um sistema. No contexto deste artigo, ele é definido como a infra-estrutura dentro da qual componentes de aplicativo que satisfazem requisitos funcionais podem ser especificados, Implementados e executados Os requisitos funcionais são as funções esperadas do sistema e seus componentes Os requisitos não funcionais são medidas através das quais a qualidade do sistema pode ser medida. Um sistema que satisfaz plenamente os seus requisitos funcionais pode ainda não atender às expectativas se os requisitos não funcionais São deixados insatisfeito Para ilustrar este conceito considere o seguinte cenário um sistema de negociação algorítmica que você acabou de comprar construído faz excelentes decisões comerciais, mas é completamente inoperável com as organizações de gestão de riscos e sistemas de contabilidade Este sistema atender às suas expectativas. Conceptual Architecture. A conceitual View descreve conceitos e mecanismos de alto nível que existem no sistema no nível mais alto de granularidade. Neste nível, o sistema de negociação algorítmica segue uma arquitetura orientada a eventos EDA dividida em quatro camadas e dois aspectos arquitetônicos. Para cada camada e arquiteturas de referência de aspecto e Padrões ar E usados ​​Padrões arquitetônicos são comprovadas, estruturas genéricas para a obtenção de requisitos específicos Os aspectos arquitetônicos são preocupações transversais que abrangem vários componentes. A arquitetura orientada a eventos - uma arquitetura que produz, detecta, consome e reage a eventos Os eventos incluem movimentos de mercado em tempo real, Eventos ou tendências e eventos comerciais, por exemplo, apresentação de uma ordem. Este diagrama ilustra a arquitetura conceitual do sistema de negociação algorítmica. Referência arquiteturas. Para usar uma analogia, uma arquitetura de referência é semelhante aos planos para uma parede de suporte de carga Este blueprint Pode ser reutilizada para projetos de edifícios múltiplos, independentemente do edifício que está sendo construído, uma vez que satisfaz um conjunto de requisitos que ocorrem com freqüência. De modo semelhante, uma arquitetura de referência define um modelo contendo estruturas genéricas e mecanismos que podem ser usados ​​para construir uma arquitetura de software concreto que satisfaça Requisitos específicos A arquitetura para o algoritmo tr O sistema ading utiliza uma arquitetura baseada em espaço SBA e um controlador de exibição de modelo MVC como referências. As boas práticas como o ODS operacional, o extrato de transformação e carga ETL padrão, e um data warehouse DW também são usados. Separa a representação da informação da interação do usuário com ela. Arquitetura baseada no espaço - especifica uma infra-estrutura onde unidades de processamento acopladas frouxamente interagem uns com os outros através de uma memória associativa compartilhada chamada espaço mostrado abaixo. A visão estrutural de uma arquitetura mostra os componentes e sub-componentes do sistema de negociação algorítmica. Ele também mostra como esses componentes são implantados na infra-estrutura física. Os diagramas UML usados ​​nesta visão incluem diagramas de componentes e diagramas de implantação. Os diagramas de implantação do sistema global de negociação algorítmica e os p Unidades de rocessing na arquitetura de referência SBA, bem como diagramas de componentes relacionados para cada um as camadas. Algorithmic diagrama de distribuição de alto nível do sistema de negociação Diagrama de implantação de unidades de processamento SBA Diagrama de componente de camada de processamento de pedidos Diagrama de componente de processamento de eventos automatizado do comerciante Fonte de dados e camada de pré - Diagrama de componente diagrama de componente de interface de usuário baseado em MVC. Técnicas arquitetônicas. De acordo com o instituto de engenharia de software uma tática arquitetônica é um meio de satisfazer um requisito de qualidade, manipulando algum aspecto de um modelo de atributo de qualidade através de decisões de design arquitetônico Um exemplo simples usado na negociação algorítmica A arquitetura do sistema está manipulando um armazenamento de dados operacional ODS com um componente de consulta contínua Este componente iria analisar continuamente o ODS para identificar e extrair eventos complexos As táticas a seguir são usadas na arquitetura. O padrão de disruptor nas filas de evento e ordem. As filas de evento e ordem. Continua consulta CQL sobre a ODS. Data filtragem com o padrão de design de filtro em dados de entrada. Congestion evitação algoritmos em todas as conexões de entrada e saída. Active gestão de filas AQM e congestionamento explícito notificationmodity recursos de computação com capacidade de atualização escalável . Redundância ativa para todos os únicos pontos de falha. Indexação e estruturas de persistência otimizadas no ODS. Schedule regular backup de dados e scripts de limpeza para ODS. Transaction históricos em todos os bancos de dados. Checksums para todas as ordens para detectar falhas. Anotar eventos com timestamps para Ignorar eventos viciados. Order regras de validação, por exemplo, as quantidades máximas trade. Automated comerciante componentes usam um banco de dados na memória para a análise. Dois estágio de autenticação para interfaces de usuário conectando-se ao ATs. Encryption em interfaces de usuário e conexões para o ATs. Observer padrão de design para o MVC para gerenciar views. The lista acima são apenas algumas decisões de design que eu identifiquei durante o Design da arquitetura Não é uma lista completa de táticas Como o sistema está sendo desenvolvido táticas adicionais devem ser empregados em vários níveis de granularidade para atender aos requisitos funcionais e não funcionais Abaixo estão três diagramas descrevendo o padrão de design disruptor, padrão de design de filtro, E o componente de consulta contínua. Continuous Querying Diagrama de componentes Disruptor padrão de design padrão fonte de diagrama de classe Padrão de filtro diagrama de classe de padrão. Behavioural View. This vista de uma arquitetura mostra como os componentes e camadas devem interagir uns com os outros Isso é útil ao criar cenários para testar a arquitetura Desenhos e para a compreensão do sistema de ponta a ponta Esta visão consiste em diagramas de seqüência e diagramas de atividade Diagramas de atividade mostrando o processo interno do sistema de negociação algorítmica e como os comerciantes são supostos interagir com o sistema de negociação algorítmica são mostrados abaixo. Interação comerciante algorítmica Negociação algorítmica de ponta a ponta Processo. Tecnologias e frameworks. The passo final na concepção de uma arquitetura de software é identificar potenciais tecnologias e estruturas que poderiam ser utilizados para realizar a arquitetura Como um princípio geral é melhor aproveitar as tecnologias existentes, desde que satisfaçam adequadamente tanto funcional E requisitos não funcionais Uma estrutura é uma arquitetura de referência realizada, por exemplo, JBoss é uma estrutura que realiza a arquitetura de referência JEE As seguintes tecnologias e estruturas são interessantes e devem ser considerados ao implementar um sistema de negociação algorítmica. CUDA - NVidia tem um número de produtos que suportam alta Desempenho de modelagem de finanças computacionais Pode-se conseguir até 50x melhorias de desempenho na execução de simulações de Monte Carlo na GPU em vez da CPU. River River é um kit de ferramentas usado para desenvolver sistemas distribuídos Foi usado como um framework para construir aplicações baseadas No padrão SBA. Apache Hadoop - no e Então o uso de Hadoop oferece uma solução interessante para o problema de grandes dados Hadoop pode ser implantado em um ambiente em cluster suportando tecnologias CUDA. AlgoTrader - uma plataforma de negociação algorítmica de código aberto AlgoTrader poderia potencialmente ser implantado no FIX, FAST e FIXatd. Apesar de não ser uma tecnologia ou uma estrutura, os componentes devem ser construídos com uma API de interface de programação de aplicativo para melhorar a interoperabilidade Do sistema e seus componentes. A arquitetura proposta foi projetada para satisfazer requisitos muito genéricos identificados para sistemas de negociação algorítmica Geralmente falando sistemas de negociação algorítmica são complicados por três fatores que variam com cada implementação. Dependências em sistemas de empresa externa e troca. Desafiando requisitos não funcionais E. Ev Portanto, a arquitetura de software proposta precisaria ser adaptada caso a caso, a fim de satisfazer requisitos organizacionais e regulatórios específicos, bem como superar restrições regionais. A arquitetura do sistema de negociação algorítmica deve ser vista como apenas um Ponto de referência para indivíduos e organizações que desejam projetar seus próprios sistemas de negociação algorítmicos. Para obter uma cópia completa e fontes usadas, faça o download de uma cópia do meu relatório Obrigado. Informações Especiais On-line Trading Infrastructure Uma arquitetura comercial bem sucedida. Online trocas facilitar transações mais rápidas, Portais de comércio on-line e casas de corretagem facilidade e flexibilidade Aqui está um olhar para a infra-estrutura do núcleo de NSE, BSE e alguns portais comerciais por Soutiman Das Gupta. As prometido por visionários de tecnologia e grupos de previsão durante a última década, Avenidas para conduzir o negócio As bolsas de todo o mundo conduzem agora um bu Lk de seus negócios on-line através de seus corretores e parceiros, uma mudança importante do método tradicional Nos países desenvolvidos, quase todas as transações de câmbio são realizadas on-line A tendência tem lentamente pegou na Índia e duas das maiores bolsas, a National Stock Exchange NSE e A Bolsa de Valores de Bombaim BSE tem vindo a realizar o comércio online com sucesso por algum tempo agora. Por que tarde intercâmbios indianos e casas de corretagem têm sido lentos para mover suas transações on-line Isto tem sido principalmente devido aos regulamentos do governo Houve atraso inicial em estabelecer especificações para a criação de fechado usuário Grupos CUGs A questão foi resolvida entre o DoT e o Ministério das Finanças em torno de 1998 e em breve portais comerciais como e entrou em existência. A ligação era talvez o fator tecnológico mais importante O custo das linhas alugadas e links VSAT tem sido tradicionalmente muito alto ea confiabilidade de Os links foram baixos Também levou um longo tempo para comissionar os links como um tinha que fazer um Aplicação e esperar por algumas semanas para o link para ser instalado e em execução Outras questões como a segurança, backup e recuperação de custos processuais também foram dissuasores. Graça, juntamente com a resolução de questões regulamentares, a Índia já não tem qualquer conectividade urgente e problemas de largura de banda Com, a entrada de jogadores privados no cenário de banda larga eo governo abrindo o setor de telecomunicações, essas questões são quase inexistentes Soluções de segurança e serviços disponíveis no mercado têm amadurecido e não custa um pacote bonito mais para colocar um simples Como um exemplo, na BSE o volume de negócios médio diário em 2001-2002 abril-março foi Rs 1244 10 crore eo número de média diária Comércios foi Rs 5 17 lakh. Added a esta há rigoroso RBI regulamentos que torna obrigatório para as empresas para armazenar pelo menos 7 anos de dados transacionais e financeiros. Design Precisa ser sempre on-up, seguro, redundante e ter processos de backup e recuperação adequados. Armazenamento Para essas quantidades elevadas de dados críticos, é natural implementar armazenamento baseado em rede, como NAS ou SAN. Segurança A segurança é vital e integral Parte da arquitetura de design Os elementos de hardware e software devem ser construídos em torno de uma arquitetura de segurança em camadas e devem ser mantidos no lugar com uma política de segurança bem documentada. Disponibilidade Idealmente intercâmbios on-line deve ter cinco-nines availability. Applications É difícil implantar A-caixa de aplicações em intercâmbios como cada um tem uma arquitetura única baseada em fatores como fluxo de operações, volume de negociação, número de membros, número de usuários e número de sites. Architectures NSE implantou NIBIS NSE s Internet Based Information System for Disseminação em tempo real de informações de negociação pela Internet e NEAT um aplicativo cliente-servidor para ajudar suas operações. A BSE implantou um sistema OnLine Trading BOLT o Na Tandem plataforma que tem uma arquitetura de duas camadas Ele afirma ser capaz de suportar até 2 milhões de comércios por dia. Clique na imagem para maior view. Indian intercâmbios O NSE e BSE estão entre os maiores intercâmbios no país Eles lidam muito grande Os volumes de negociação diária, suportam grandes quantidades de tráfego de dados e têm uma grande rede nacional. Os números de volume de negociação em ambas as trocas são enormes O volume de negócios médio diário no segmento de mercados de capital na NSE é em torno de Rs 2300 crore e no segmento de derivados , Em torno de Rs 1300 crore O volume de tráfego diário médio é de cerca de um milhão de negociações por dia no mercado de capitais segmento e cerca de 50.000 negócios por dia no segmento de derivados Há cerca de 13.000 usuários registrados em ambos os segmentos e uma média de cerca de 9500 usuários são registrados Em vez. Em BSE o volume de negócios diário médio em 2001-2002 abril-março foi Rs 1244 10 crore eo número de negócios diários médios foi Rs 5 17 lakhwork design Desnecessário dizer, qualquer o A troca do nline precisa ser sempre-em, seguro, redundante, e ter os processos adequados do apoio e da recuperação GM Shenoy, VP, NSE-IT, fala sobre a filosofia do projeto de seu intercâmbio em linha O objetivo básico do projeto era fornecer justo, Transparente em todas as nossas localizações de âmbito nacional Um aspecto importante era fornecer conectividade aos nossos membros comerciais o mais rapidamente possível. O setor de telecomunicações é bastante liberal hoje Em 1993, a tecnologia estava amadurecendo e era caro As linhas alugadas custaram quase dez vezes mais do que Ele faz hoje A tecnologia de satélite era uma bênção desde que permitiu uma distribuição mais rápida do que linhas alugadas NSE tem agora a rede de VSAT maior do país com sobre 3000 VSATs e espera crescer a mais de 4000 VSATs elementos de soonwork Um olhar nos volumes de comércio enormes e volume de tráfego É prova suficiente da natureza crítica dos sistemas Faz um estremecimento pensar nas perdas esperadas em caso de um tempo de inatividade de dez minutos quando o comércio diário cruza Rs 3000 crore Net Os elementos de trabalho como o armazenamento, a segurança, os processos de backup e recuperação, a disponibilidade e as diferentes aplicações devem ser cuidadosamente planejadas e comissionadas. Em seguida, é preciso seguir os regulamentos RBI rigorosos para armazenar pelo menos 7 anos de dados transacionais e financeiros. Dados críticos é natural para implantar armazenamento baseado em rede como NAS ou SAN NSE está implementando uma SAN como ele sente que os seus volumes de dados têm crescido phenomenally. Security Isso deve ser uma parte vital e integral da arquitetura de design Os elementos de hardware e software deve Ser construído em torno de uma arquitetura de segurança em camadas E ele deve ser mantido no lugar com uma política de segurança bem documentada. Shenoy diz que a segurança é o elemento mais crucial na rede Todas as aplicações foram construídas com uma abordagem consciente para a segurança As políticas de segurança são fortemente integrados E regularmente analisados ​​para não deixar espaço para o compromisso Todas as aplicações e sistemas operacionais são endurecidos periodicamente para s Cobertura e recuperação Isso surgiu como um dos aspectos vitais da continuidade do negócio Quando os intercâmbios on-line foram projetados há alguns anos, talvez muita ênfase não foi colocado sobre este aspecto, como é hoje No entanto, não é difícil adicionar Os processos de continuidade de negócios para uma rede existente. Shenoy diz, como um backup para a nossa rede VSAT, uma rede de comércio terrestre baseado foi implantado em meados de 2000 Temos mais de 850 linhas alugadas que conectam nossos locais em todo o país Nós somos a única bolsa em O país para ter um site de continuidade de negócios totalmente redundante em Chennai. Availability Idealmente trocas on-line deve ter cinco-nines disponibilidade Trocas geralmente preferem hospedar sua infra-estrutura em casa e não usar os serviços de um centro de dados externo. NSE afirma obter tempo de atividade Maior do que 99 9 Isto é principalmente devido a procedimentos internos formulados e revisão contínua de SLAs com fornecedores de hardware, diz Shenoy. Applications É difícil de implantar out-of A-caixa aplicações em trocas como cada um tem uma arquitetura única baseada em fatores como fluxo de operações, volume de negociação, número de membros, número de usuários e número de locais As aplicações como comércio, compensação, gestão de risco, vigilância, computação de índice , A listagem, a associação e as contas podem ser desenvolvidas internamente ou por desenvolvedores de software externos. As duas grandes arquiteturas NSE e BSE, as duas grandes bolsas acreditam em atualizar e atualizar seus sistemas de tecnologia para manter a entrega de acordo com compromissos e promessas feitas à sua Membros, parceiros e clientes. NSE arquitetura - NEAT NSE implantou NIBIS NSE s Internet Based Information System para a disseminação em tempo real de informações comerciais através da Internet e NEAT um aplicativo cliente-servidor para ajudar suas operações. NEAT armazena todas as negociações Informações em um banco de dados na memória no final do servidor para alcançar o tempo mínimo de resposta ea disponibilidade máxima do sistema para os usuários O software do servidor comercial é executado Em um mainframe tolerante a falhas STRATUS eo software cliente é executado em PCs Windows. A rede de telecomunicações usa o protocolo X 25 e é a espinha dorsal do sistema de negociação automatizado Cada membro negociante negocia no NSE com outros membros através de um PC localizado na negociação Os membros negociantes no segmento de Mercado de Dívida Atacado estão ligados ao computador central no NSE através de linhas alugadas dedicadas de 64 Kbps e terminais VSAT. Estas linhas alugadas são multiplexadas usando links dedicados de fibra óptica de 2 MB Os participantes do WDM se conectam ao Trading por meio de links dial-up. A troca usa servidores Unix baseados em RISC da Digital e HP para processamento de backoffice Aplicativos como Oracle 7 e Oracle Oracle Forms 4 5 front ends são usados ​​para as funções de troca. Arquitetura BSE - BOLT BSE implantou um OnLine Trading sistema BOLT em 14 de março de 1995 Ele funciona em uma plataforma Tandem S74016 rodando em 16 CPUs As máquinas Tandem Himalaya S74016 agem como o backend para morrer E de 8000 Trader Workstations em rede em Ethernet, VSAT e Managed Leased Data Network MLDN Os sistemas afirmam lidar com até dois milhões de negociações por dia. BOLT tem uma arquitetura de duas camadas As estações de trabalho comerciante são conectados diretamente ao servidor back-end que atua como um Servidor de comunicação e um CTE Central Trading Engine Outros serviços como a disseminação de informações, computação de índice e monitoramento de posição também são fornecidos pelo sistema Uma facilidade de monitoramento de transação na arquitetura Tandem ajuda a manter a integridade dos dados através de SQL sem interrupção. Com a ajuda de MTNL, BSE setup uma rede de MLDN que compreende 300 linhas de 2 Mbps e 1500 linhas de 64 Kbps que conectam todas as bolsas de valores regionais e escritórios em Mumbai O acesso a informações de mercado através das estações de trabalho de comerciante é essencial para os participantes de mercado agir em tempo real e tomar Decisões instantâneas BOLT tem sido interagido com vários fornecedores de informações como Bloomberg, Bridge e Reuters Informações sobre o mercado Rmation é alimentado a agências de notícias em tempo real A troca planeja melhorar as capacidades ainda mais para ter um fluxo de informação bidirecional integrado. Online portais de negociação Online trading é a atividade de investimento que ocorre através da Internet sem a inclusão física do corretor Um Investidor usuário final tem de se inscrever com um portal de negociação on-line como e O investidor, assim, entra em um acordo com a empresa para o comércio de valores mobiliários diferentes de acordo com os termos e condições listadas no acordo Como os servidores do portal de negociação on - O tempo para as bolsas de valores e bancos designados, o processamento de pedidos é feito em tempo real Os investidores também podem obter atualizações sobre a negociação e verificar o status de suas ordens, quer por e-mail ou através da interface. Portal design Harish Malhotra, Chief Technology Officer , Motilal Oswal Securities Limited, diz que o portal deve ser simples de navegar, cheio de informações úteis e relevantes que é avai Com o menor número de cliques, e deve ser personalizado No entanto um aspecto muito importante é que os sistemas devem ser capazes de interfacear diretamente com o das trocas on-line sem problemas de incompatibilidade. Usa a criptografia de 128 bits ativada Secure Socket Layer SSL para garantir que as informações transmitidas pela Internet são seguras e não podem ser acessadas por terceiros. Os usuários geralmente recebem opções para vincular suas contas bancárias, contas Demat e contas de corretagem em um único Há também uma única janela para todas as trocas e uma única tela para todo o mecanismo de roteamento de pedidos. O hardware utilizado inclui servidores Web e de aplicativos, switches, roteadores, firewalls e dispositivos de segurança e aparelhos especializados. Usa os servidores Compaq para aplicativos e banco de dados, roteadores Cisco e firewalls Checkpoint Os sistemas foram personalizados por sua equipe interna As aplicações comerciais são terceirizadas Nós também temos armazenamento off-line que é feito backup periodicamente em locais separados, diz Harish. O sucesso de um portal de comércio definitivamente vai depender de seu buquê de serviços para um usuário final A maioria dos portais cobrar uma pequena taxa de inscrição e corretagem com base em várias condições No entanto, é importante para a organização a manter-se centrada nos serviços centrados no cliente e modelos de entrega para Realmente desfrutar da atenção mais. Alta freqüência sistema de comércio de design e gerenciamento de processos. Alta freqüência sistema de comércio de design e gestão de processos. Roy E Welsch. Department System Design e Gestão Program. Publisher Massachusetts Institute of Technology. Date emitido 2009.Trading empresas hoje em dia são Altamente dependentes de mineração de dados, modelagem de computadores e desenvolvimento de software Analistas financeiros No entanto, o setor financeiro ainda não adotou totalmente padrões de engenharia de sistemas de alto padrão e abordagens de gerenciamento de processos que foram bem sucedidos no software e indústrias de fabricação Muitas das metodologias tradicionais para o design do produto, Controle de qualidade, inovação sistemática e melhoria contínua encontrada em disciplinas de engenharia pode ser aplicada ao campo de finanças Esta tese mostra como o conhecimento adquirido de disciplinas de engenharia pode melhorar o design e gestão de processos de sistemas de negociação de alta freqüência Sistemas de negociação de alta freqüência são baseados em computação Estes sistemas são sistemas de software automáticos ou semiautomáticos que são inerentemente complexos e requerem um alto grau de precisão de projeto. O design de um sistema de negociação de alta freqüência liga vários campos, incluindo finanças quantitativas, design de sistemas e engenharia de software. A capacidade de implementar esses projetos em práticas comerciais reais é um dos elementos-chave da competitividade de uma empresa de investimento A capacidade de converter idéias de investimento em sistemas de negociação de alto desempenho eficaz e eficiente pode dar um investimento Esta tese fornece um estudo detalhado composto de alta freqüência sistema de comércio design, modelagem de sistemas e princípios e gestão de processos para o desenvolvimento do sistema ênfase particular é dada para backtesting e otimização, que são consideradas as partes mais importantes na construção de um Esta tese conclui que os princípios e frameworks de engenharia de sistemas podem ser a chave para o sucesso na implementação de sistemas de alta freqüência Comercialização ou sistemas de investimento quantitativos. Thesis S M --Massachusetts Institute of Technology, Programa de Design e Gestão de Sistemas, 2009 Catalogado a partir da versão em PDF da tese Inclui referências bibliográficas p 78-79. Keywords Programa de Design e Gestão de Sistemas.