Electronic Trading System Architektur

() (Lmoreau). () (E11960) 21, 2015 Dieses Thema bietet die CME Globex Front-End Audit Trail Requirements. CME, CBOT, NYMEX, COMEX Regel 536.B.2. Dass der elektronische Audit Trail, der mit jedem System verknüpft ist, das über das CME-iLink-Gateway auf die CME Globex-Plattform zugreift, eine vollständige und genaue Aufzeichnung aller Aktivitäten über diese Verbindung enthält und für jede elektronische Kommunikation durch das Order-Routing - oder Front-End-System verantwortlich ist Die Zeit, in der ein solches Order-Routing - oder Front-End-System eine elektronische Kommunikation erhält oder erzeugt, bis es an CME Globex übermittelt wird. Darüber hinaus verlangt die Regel, dass Clearing-Mitglieder, die eine Verbindung zu CME Globex garantieren, dafür verantwortlich sind, den elektronischen Audit Trail für mindestens 5 Jahre von der verantwortlichen Partei, wie in der Regel dargelegt, aufrechtzuerhalten oder zu bewahren. Alle derzeit zertifizierten Unternehmen haben bis zum 1. April 2016. Um ihre Handelssysteme zu rezertieren, um die vollständige Einhaltung der neuen Anforderungen zu gewährleisten. Firmen, die für den Auftragsroutingfront-End-Audit-Trail eines Handelssystems verantwortlich sind, das über das CME-iLink-Gateway auf CME Globex zugreift, müssen die Möglichkeit haben, Daten im erforderlichen Format anzuzeigen. Weiterhin muss die verbundene Einheit sicherstellen, dass alle vom System unterstützten Handelsfunktionalitäten im Audit Trail angemessen reflektiert werden. Für die Bequemlichkeit der Verantwortlichen für solche Auftragsrouting - oder Front-End-Systeme haben die Börsen die Datendefinitionen, das erforderliche Format und die Validierungsregeln aktualisiert, die durch den Zertifizierungsprozess der mindestens akzeptablen Audit-Trail-Elemente angewendet wurden, die diese Systeme erfassen müssen. Front-End-Audit Trail Tier 1 und Tier 2 Architektur Das folgende Schaubild zeigt den Umfang der Audit Trail Verantwortlichkeiten nach Tier 1 und Tier 2 architektonische Klassifikationen. Modbus Organisation Modbus System Integrator Directory Modbus unterhält eine Datenbank von Unternehmen, die System Integration Services über die Modbus-Protokoll Dies ist nützlich für Benutzer, die etwas von der Unterstützung von Modbus-Anwendungen suchen, um schlüsselfertige Automatisierungsinstallationen abzuschließen. Diese Liste wächst immer und verändert sich. Wenn Sie ein Systemintegrator sind und nicht finden, dass Ihr Unternehmen hier aufgeführt ist, besuchen Sie bitte unsere Kontaktseite, um herauszufinden, wie Sie aufgeführt werden können. Bitte beachten Sie, dass die nachfolgenden Informationen von den jeweiligen Lieferanten erbracht werden und dass diese Angebote keine Anerkennung oder Gewährleistung seitens der Modbus Organisation darstellen. Control Solutions, Inc. Control Solutions, Inc., ein 1995 gegründetes Minnesota-Unternehmen, bietet eine Reihe von Netzwerk-Gateways und Control-Produkten, die auf das Facility Management, die Gebäudeautomation, die Telekommunikation und die Fernüberwachung zugeschnitten sind. EK AUTOMATION ist spezialisiert auf die Bereitstellung von Gesamt-Gebäudeautomation und Integrationslösungen von Konzept, Design bis hin zu voll installierten und verwalteten Systemen. Die Fokussierung auf das Gesamtsystem bietet innovative, maßgeschneiderte, breitbandige Pläne für die Zukunft auf der Grundlage individueller Bedürfnisse und Wünsche. Engagiert für Beziehungen, gewidmet Service und auf die Bedürfnisse des Kunden, EK AUTOMATION ist ein privat geführtes regionale Unternehmen mit Sitz in Hernando, MS. KALKI Communication Technologies KalkiTech ist ein führender Anbieter von standardbasierten Steuerungs-, Kommunikations - und Rechenlösungen für die Energieautomationsindustrie. Das Unternehmen hilft Unternehmen, intelligente Produkte und Systeme zu entwickeln, zu entwickeln und einzusetzen, die den Energiefluss über die gesamte Energie-Wertschöpfungskette messen, überwachen, steuern, visualisieren, verwalten und optimieren - Exploration, Produktion, Verarbeitung, Umwandlung, erneuerbare Energie, Handel, Lagerung und Verbrauch. Echtzeit-Automatisierung Real Time Automation liefert einfach zu bedienende, einfach zu pflegende Netzwerklösungen. Ob Sie ein Regal-Gateway benötigen, um Daten zwischen verschiedenen Netzwerken zu verschieben, eine Tochterkarte zum Netzwerk ermöglichen ein serielles Gerät oder einen Quellcode, um Ihren eingebetteten Prozessoren hinzuzufügen - Real Time Automation hilft Ihnen hier. Unsere einfachen Lösungen und die branchenführende Unterstützung garantieren Ihnen Zeit, Geld und Kopfschmerzen. Sie erhalten Unterstützung von einem Ingenieur, der das Produkt entwickelt hat und ein Produkt, das in den USA hergestellt wird, das immer bestückt ist. Mit RTA kannst du eine Lösung von entdeckt, um in einem Tag implementiert zu nehmen. Das RTA-Team von führenden Automatisierungsingenieuren hat eine bewährte Erfolgsbilanz für die termingerechte Bereitstellung von Budget - und Konformitätsstandards mit umfangreichen Kenntnissen über Modbus TCP, Modbus RTU, DeviceNet, EtherNetIP, LonWorks, PROFINET IO, Profibus, AS Interface, CANopen und BACnet. Seit über zwanzig Jahren entwickelt und fertigt SELETEC elektronische Geräte für medizinische Gassysteme und sorgt für die Systemintegration im Bereich der Überwachungs - und Steuerungssysteme für Industrieanlagen, vor allem, wenn medizinische, wissenschaftliche oder technische Gase eingesetzt werden sollen. AFCON Software und Electronics Ltd. entwickelt und vermarktet effiziente und intuitive Softwarelösungen für SCADAHMI. AFCONs Produkte bieten Werkzeuge für eine breite Palette von Anwendungen, Projektintegration und Interaktion zwischen Mensch und Maschine, über eine Reihe von Bereichen für Industrieautomation, Gebäudeautomation, Sicherheitssysteme, Telemetrie, OEM-Anwendungen, Telemedizin und vieles mehr. Das 1984 gegründete AFCON Software and Electronics Ltd. war eines der ersten Softwareunternehmen, das die Entwicklung von SCADAHMI-Systemen für komplette industrielle Automatisierungslösungen vorantreibt. AFCONs Produkte werden weltweit in mehr als 45.000 Industriegebieten installiert und eingesetzt. Pulse SCADAHMI ist die jüngste Entwicklung von AFCONs bewährten P-CIM für SCADA-Lösungen. Pulse ist ein neuartiges Umfeld für die Integration von Monitoring und Steuerung von mehreren Anwendungen, die sich auf industrielle Automatisierungs-, Brand - und Sicherheits-, Sicherheits - und Gebäudemanagementsysteme spezialisiert haben. Alerton ist führend in interoperablen Gebäudeautomationssystemen (BAS). Betec Engineerings Entwicklungsteam verfügt über umfangreiche Erfahrung in der industriellen Elektronik. Sie arbeiten kooperativ an komplexen Aufgaben in Hard - und Software und bringen innovative Ideen zuverlässig und wirtschaftlich in die Fertigung. Gemeinsam mit den Anwendern, technischen Designern und Käufern definieren sie eine Projektanforderung, setzen dann ihre Entwicklungsingenieure auf die Schaffung des neuen Designs, die Koordination von Hardware - und Software-Entwicklung in Prototypen, die Optimierung des neuen Produkts, bis der Prototyp die Prüfung durchführt und fertig ist. Kurzum, Betec bietet technische Unterstützung bei der Produkt - und Prozessentwicklung Hardware - und Software-Design, Systementwicklung und Gehäuse-Prototyping. BluFlo bietet Internettechnologien zur Fernüberwachung und Steuerung der Öl - und Gasindustrie. CAS bietet Echtzeit - und Embedded-Lösungen, einschließlich schlüsselfertiger Systeme für die Überwachung der Steuerung und Softwareentwicklung für Echtzeit verteilte Systeme - Softwarebibliotheken von mehr als 1000000 Quellcode-Leitungen, die als Bausteine ​​in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden. Wir verwenden moderne Werkzeuge (hauptsächlich ORACLE und Microsoft Frameworks), einschließlich hochrangiger Sprachen, z. B. C, C, Modula-2, Java, Pascal (Delphi), Ada usw. und Betriebssysteme: Windows, Linux und Echtzeit Linux. Wir bauen offene verteilte Applikationen mit XML SQL, COM, OPC, ODBC etc. auf. Der sichere Betrieb der Systeme wird durch Technologien wie VLAN, VPN, Public Key Infrastruktur etc. gewährleistet. FluidIQs wendet digitale Technologie im industriellen Umfeld an. Das Unternehmenssystem-Know-how umfasst PLCs, Remote-Telemetrie-Einheiten (RTUs), PC-basierte Überwachung und Datenerfassung (SCADA), verteilte Steuerungssysteme (DCS), drahtgebundene und drahtlose Telemetrie, Informationssysteme, Glasfasernetze, Instrumentierung und Motor Steuert. Zu den Fähigkeiten gehören Ingenieurdienstleistungen, Fertigung, Außendienstleistungen und Kundenschulungen. FluidIQs ist spezialisiert auf schlüsselfertige Steuerungsprojekte in einer Vielzahl von kommunalen Märkten. Modpac Plus RF Modem bietet eine HF-Verbindung zwischen Modbus und Modbus Plus Geräten. Korenix Technology widmet sich Design und Fertigung Qualität Industrial Networking Kommunikation Produkte wie industriell verwaltete und nicht verwaltete Ethernet-Switches PoE verwaltete und nicht verwaltete Switches Kommunikations-Computer serielle Geräte-Server und Ethernet-basierte Block IO-Module. Korenix Produkte sind weit verbreitet in vertikalen Märkten weltweit angewendet, einschließlich Transport, industrielle Automatisierung Factory ManagementFacility Management, Energieumgebung Monitoringquipment Kontrolle, Militär, POSbanking Telekommunikation und Medizin. Korenix bietet auch maßgeschneiderte Dienstleistungen an. MESCO realisiert komplette Produktentwicklung für Mess - und Regeltechnik. Das Unternehmen Software Engineering Services umfasst PC-Programme, Echtzeit-Betriebssysteme, WEB-Technologie und industrielle Kommunikation. Hardware Engineering Services umfassen Aufgaben mit Embedded Controller, Embedded WEB Server, DSP Technologie, EMV und Eigensicherheit. Die effiziente Projektentwicklung erfolgt durch qualifizierte Ingenieure und eine konsequente Anwendung von Planungsmethoden. Odyssey Controls bietet Lösungen für die industrielle Steuerung und Automatisierung, die von den einfachsten elektrischen Komponenten bis hin zu den anspruchsvollsten programmierbaren Steuerungen reichen. Mit über 10 Jahren Erfahrung in der Branche deckt das Odyssey-Team eine breite Palette von Projektaktivitäten ab. Dies ermöglicht ein vielfältiges Produkt - und Dienstleistungsportfolio, wobei der Schwerpunkt auf dem Design liegt, um Gehäuse und schlüsselfertige Steuerungssysteme zu bauen. Omnipotence Software bietet ECS, ein Allzweckobjekt-orientiertes Automatisierungsprogramm für gewerbliche und industrielle Umgebungen. Automatisierte Aufgaben können über einfache zeitbasierte Zeitpläne und englischsprachige Skripte implementiert werden. ECS kann von Webbrowsern, Webphones und PDAs aus zugegriffen werden. ECS unterstützt ModBus-Geräte über eine Allzweck-Objektklasse, die ein beliebiges ModBus-Register schreiben kann. Open Control Solutions (OCS) ist ein Geschäftsbereich von Data Flow Systems, Inc., dem Hersteller und schlüsselfertigen Lieferanten des TAC II SCADA Systems seit 1981. Open Control Solutions wurde gegründet, um Open-Architecture-Produkte an Industrien wie Petroleum, Power zu liefern Erzeugung, Flüssigkeitsübertragung, Nahrung und Getränk und komprimierte Gase. Die Firmen-SPS werden vom Endbenutzer einfach programmiert und installiert. Der RIO128 bietet 40 digitale Eingänge, 40 digitale Ausgänge, 40 analoge Eingänge und 8 analoge Ausgänge auf einer kompakten Schienenplatine. Der TCU (T2000) ist ein idealer Konstantregler. Die Verwendung eines T2000 eliminiert die meisten Komponenten, die in einem Bedienfeld gefunden werden. Alle bereits erwähnten Produkte beinhalten eine Modbus-Schnittstelle. Parijat SCADAHMI Entwicklungssystem, Visual Basic Module und ActiveX Controls für das Design von SCADAHMI Systemen. Die komplette Systemkonfiguration erfolgt über eine Microsoft Access - oder MS SQL-Datenbank. (Parijatmodbusdrivers. html) Pyramid Solutions ist ein weltweit führendes Software-Engineering - und Systemintegrationsunternehmen. Unsere Communication Systems Group ist spezialisiert auf Produktentwicklung und ermöglicht die Netzwerkkonnektivität durch Software Engineering, Netzwerkprotokollintegration und die Nutzung von Key Connectivity Produkten von Pyramid Solutions und strategischen Partnern . Automatisierungslösungen und kostengünstige Programmierleistungen für Fertigungsunternehmen Mitarbeitererfahrung in verteilten Prozessleitsystemen, programmierbaren Steuerungssystemen und computergestützten Prozesssteuerung. Branchenerfahrung in Textil-, Lebensmittel-, Tabak-, Chemie - (Batch - und Continuous), Metalle, Utilities, Möbel, Reifen und Pharma. STI produziert und bestückt mehrere Standardprodukte, einschließlich Low-Cost-Beschleunigungssensoren Beschleunigungsmesser Montagezubehör und Werkzeuge Beschleunigungssensor Verlängerungskabel Anschlussdosen Schaltboxen Monitorstransmitter Tachometer Basisüberwachungssysteme. Das Unternehmen bietet auch Custome Design und Systeme Integration Services. SCADAware, Inc. (bekannt als die Springfield Automation Gruppe von 1994 bis 2000) befindet sich in Bloomington, Illinois. Diese erfahrene Kraft bietet Produktverkäufe, Steuerung Systemintegration, Software-Design, Service und Support. Scadaware ist spezialisiert auf PC-basierte Steuerungssysteme, Feldbus-IO-Systeme, PC-basierte Client-Server-SCADA-Systeme, benutzerdefinierte Kommunikationstreiber und Dienstprogramme, Custom Software Design, SPS-Steuerungen und Enterprise-Level-Datenerfassung und Reporting. Die meisten Produkte, die benötigt werden, um jedes System zu bauen, sind von SCADAware, Inc. zusammen mit dem Engineering und der Programmierung verfügbar, um eine schlüsselfertige Lösung zu vervollständigen. Stellar Tech Energy Services Inc. ist ein Design - und Integrations-, Fertigungs - und Dienstleistungsunternehmen für die Ölindustrie. Prozesssteuerung und konstruierte Systeme. Tate Engineering Systems, Inc. fungiert als Distributor, Agent, Vertreter oder Integrator von Kesseln und verwandten Produkten, Druckluft-Produkte, Filter, Pumpen, Meter und andere Spezialitäten Produkte. Die anwendungsspezifische Komponente, die an der Spezifikation, Auswahl und Anwendung dieser konstruierten Produkte als Lösungen für spezifische Kundenprobleme beteiligt ist, steht im Mittelpunkt der Wertschöpfungsstrategie von Tates. Valquest Systems schafft Überwachungs - und Steuergeräte für Stromversorger. Viklele Associates bietet modernste Technologielösungen für Datenerfassung, Prozessüberwachung und Automatisierungsanforderungen für unsere Kunden. Copyright 169 2005-2017 Modbus Organisation, Inc. Postfach 628 Hopkinton, MA 01748. Alle Rechte vorbehalten. Durch die Verwendung von Modbus. org akzeptieren Sie die Bedingungen unserer Besuchervereinbarung und Datenschutzbestimmungen. Tocking Floor Architecture Trading Floor Architecture Executive Überblick Erhöhter Wettbewerb, höheres Marktdatenvolumen und neue regulatorische Anforderungen sind einige der treibenden Kräfte hinter den Industrieveränderungen. Firmen versuchen, ihre Wettbewerbsfähigkeit zu halten, indem sie ständig ihre Handelsstrategien ändern und die Geschwindigkeit des Handels erhöhen. Eine tragfähige Architektur muss die neuesten Technologien aus Netzwerk - und Anwendungsdomänen beinhalten. Es muss modular sein, um einen überschaubaren Pfad zu schaffen, um jede Komponente mit minimaler Störung des Gesamtsystems zu entwickeln. Daher basiert die von diesem Papier vorgeschlagene Architektur auf einem Dienstleistungsrahmen. Wir untersuchen Dienstleistungen wie Ultra-Low Latency Messaging, Latenzüberwachung, Multicast-, Computing-, Speicher-, Daten - und Anwendungsvirtualisierung, Trading Resiliency, Trading Mobility und Thin Client. Die Lösung für die komplexen Anforderungen der Handelsplattform der nächsten Generation muss mit einer ganzheitlichen Denkweise aufgebaut werden, die die Grenzen der traditionellen Silos wie Business und Technologie oder Anwendungen und Vernetzung überquert. Ziel dieses Hauptziels ist es, Leitlinien für den Aufbau einer Handelsplattform mit extrem niedriger Latenz zu schaffen und gleichzeitig den Rohdurchsatz und die Nachrichtenrate für Marktdaten und FIX-Handelsaufträge zu optimieren. Um dies zu erreichen, schlagen wir die folgenden Latenz-Reduktionstechnologien vor: High-Speed-InterconneconInfiniBand oder 10 Gbit / s Konnektivität für den Trading-Cluster High-Speed-Messaging-Bus Anwendungsbeschleunigung über RDMA ohne Applikations-Re-Code Echtzeit-Latenzüberwachung und Re-Richtung von Trading Traffic auf den Pfad mit minimaler Latenz Branchentrends und Herausforderungen Die nächsten Architekturarchitekturen der nächsten Generation müssen auf erhöhte Anforderungen an Geschwindigkeit, Volumen und Effizienz reagieren. Zum Beispiel wird erwartet, dass das Volumen der Optionen Marktdaten nach der Einführung von Optionen Penny Handel im Jahr 2007 verdoppeln wird. Es gibt auch regulatorische Anforderungen für die beste Ausführung, die Handling Preis-Updates mit Raten, die 1M msgsec Ansatz erfordern. Für den Austausch. Sie verlangen auch die Einsicht in die Frische der Daten und den Nachweis, dass der Kunde die bestmögliche Ausführung erhalten hat. Kurzfristig sind die Handels - und Innovationsgeschwindigkeiten wichtige Unterscheidungsmerkmale. Eine zunehmende Anzahl von Trades wird durch algorithmische Trading-Anwendungen behandelt, die so nah wie möglich an den Trade Execution Veranstaltungsort platziert werden. Eine Herausforderung mit diesen quotblack-boxquot Trading-Engines ist, dass sie die Volumenerhöhung durch die Ausgabe von Aufträgen nur, um sie zu stornieren und re-submit sie. Die Ursache für dieses Verhalten ist der Mangel an Sichtbarkeit, in welchen Veranstaltungsort die beste Ausführung bietet. Der menschliche Trader ist jetzt ein quotfinancial Ingenieur, ein quotquantquot (quantitative Analytiker) mit Programmierkenntnissen, die Handelsmodelle on-the-fly anpassen können. Unternehmen entwickeln neue Finanzinstrumente wie Wetterderivate oder Cross-Asset-Class-Trades und müssen die neuen Applikationen schnell und skalierbar einsetzen. Auf lange Sicht sollte die wettbewerbsorientierte Differenzierung aus der Analyse kommen, nicht nur Wissen. Die Star-Trader von morgen übernehmen das Risiko, erwerben wahre Klienteneinsicht und konsequent schlagen den Markt (Quelle IBM: www-935.ibmservicesusimcpdfge510-6270-trader. pdf). Die wirtschaftliche Resilienz ist seit dem 11. September 2001 ein wichtiges Anliegen der Handelsfirmen. Die Lösungen in diesem Bereich reichen von redundanten Rechenzentren, die sich in verschiedenen Geografien befinden und mit mehreren Handelsplätzen verbunden sind, um virtuelle Trader-Lösungen anzubieten, die den Krafthändlern die meisten Funktionalitäten eines Trading-Bodens bieten An einem abgelegenen standort Die Finanzdienstleistungsbranche ist eine der anspruchsvollsten IT-Anforderungen. Die Branche erlebt eine architektonische Verschiebung hin zu Services-Oriented Architecture (SOA), Web Services und Virtualisierung von IT-Ressourcen. SOA nutzt die Erhöhung der Netzwerkgeschwindigkeit, um eine dynamische Bindung und Virtualisierung von Softwarekomponenten zu ermöglichen. Dies ermöglicht die Schaffung neuer Anwendungen, ohne die Investition in bestehende Systeme und Infrastrukturen zu verlieren. Das Konzept hat das Potenzial, den Weg der Integration zu revolutionieren, was eine deutliche Reduzierung der Komplexität und Kosten einer solchen Integration ermöglicht (GigaspacesdownloadMerrilLynchGigaSpacesWP. pdf). Ein weiterer Trend ist die Konsolidierung von Servern in Rechenzentrums-Serverfarmen, während Trader-Tische nur KVM-Erweiterungen und ultradünne Clients (z. B. SunRay - und HP-Blade-Lösungen) haben. Hochgeschwindigkeits-Metro-Area-Netzwerke ermöglichen es, dass Marktdaten Multicast zwischen verschiedenen Standorten sind und die Virtualisierung des Trading-Bodens ermöglichen. High-Level-Architektur Abbildung 1 zeigt die hochrangige Architektur einer Handelsumgebung. Die Ticker-Anlage und die algorithmischen Handelsmotoren befinden sich im Hochleistungs-Handelscluster im Firmenrechenzentrum oder am Austausch. Die menschlichen Händler befinden sich im Bereich der Endbenutzeranwendungen. Funktionell gibt es zwei Anwendungskomponenten in der Unternehmenshandelsumgebung, Verlagen und Abonnenten. Der Messaging-Bus stellt den Kommunikationspfad zwischen Verlagen und Abonnenten zur Verfügung. Es gibt zwei Arten von Verkehrsspezifisch für ein Handelsumfeld: Market DataCarries Preisinformationen für Finanzinstrumente, Nachrichten und andere Wertschöpfungsinformationen wie Analytics. Es ist unidirektional und sehr latenzempfindlich, typischerweise über UDP Multicast geliefert. Es wird in updatessec gemessen. Und in Mbps. Die Marktdaten fließen von einem oder mehreren externen Futtermitteln, die von Marktdatenanbietern wie Börsen, Datenaggregatoren und ECNs stammen. Jeder Anbieter hat ein eigenes Marktdatenformat. Die Daten werden von Feed-Handlern, spezialisierten Anwendungen, die normalisieren und reinigen die Daten erhalten und dann senden sie an Datenverbraucher, wie z. B. Preis-Engines, algorithmische Trading-Anwendungen oder menschliche Händler. Sell-Side-Firmen senden auch die Marktdaten an ihre Kunden, Buy-Side-Firmen wie Investmentfonds, Hedgefonds und andere Vermögensverwalter. Einige Buy-Side-Firmen können sich entscheiden, direkte Feeds vom Austausch zu erhalten, wodurch die Latenz reduziert wird. Abbildung 1 Trading Architecture für ein Buy SideSell Side Firm Es gibt keinen Industriestandard für Marktdatenformate. Jeder Austausch hat sein eigenes Format. Finanzinvestoren wie Reuters und Bloomberg aggregieren verschiedene Quellen von Marktdaten, normalisieren sie und fügen Nachrichten oder Analysen hinzu. Beispiele für konsolidierte Feeds sind RDF (Reuters Data Feed), RWF (Reuters Wire Format) und Bloomberg Professional Services Data. Um niedrigere Latenz-Marktdaten zu liefern, haben beide Anbieter Echtzeit-Marktdaten-Feeds freigegeben, die weniger verarbeitet sind und weniger Analytik haben: Bloomberg B-PipeWith B-Pipe, Bloomberg entkoppelt ihren Marktdaten-Feed von ihrer Distributionsplattform, weil ein Bloomberg-Terminal Ist nicht erforderlich, um B-Pipe zu bekommen. Wombat und Reuters Feed Handler haben Unterstützung für B-Pipe angekündigt. Eine Firma kann beschließen, Feeds direkt von einer Börse zu erhalten, um die Latenz zu reduzieren. Die Übertragungsgeschwindigkeit kann zwischen 150 Millisekunden und 500 Millisekunden liegen. Diese Futter sind komplexer und teurer und die Firma muss ihre eigene Ticker-Anlage bauen und pflegen (FinancetechfeaturedshowArticle. jhtmlarticleID60404306). Trading OrdersDiese Art von Verkehr trägt die tatsächlichen Trades. Es ist bidirektional und sehr latenzempfindlich. Es wird in messagessec gemessen. Und Mbps. Die Aufträge stammen aus einer Kaufseite oder verkaufen Seitenfirma und werden an Handelsplätze wie eine Börse oder ECN zur Ausführung geschickt. Das häufigste Format für den Auftragstransport ist FIX (Financial Information eXchangefixprotocol. org). Die Anwendungen, die FIX-Nachrichten behandeln, heißen FIX-Engines und sie stellen sich mit Auftragsmanagementsystemen (OMS) zusammen. Eine Optimierung auf FIX heißt FAST (Fix Adapted for Streaming), die ein Komprimierungsschema verwendet, um die Nachrichtenlänge zu reduzieren und in der Tat die Latenz zu reduzieren. FAST zielt mehr auf die Bereitstellung von Marktdaten und hat das Potenzial, ein Standard zu werden. FAST kann auch als Komprimierungsschema für proprietäre Marktdatenformate verwendet werden. Um die Latenz zu reduzieren, können sich Unternehmen entscheiden, den Direktmarktzugang (DMA) zu etablieren. DMA ist der automatisierte Prozess der Weiterleitung eines Wertpapierauftrags direkt an einen Ausführungsort und damit die Intervention durch einen Drittanbieter (towergroupresearchcontentglossary. jsppage1ampglossaryId383). DMA erfordert eine direkte Verbindung zum Ausführungsort. Der Messaging-Bus ist Middleware-Software von Anbietern wie Tibco, 29West, Reuters RMDS oder eine Open-Source-Plattform wie AMQP. Der Messaging-Bus verwendet einen zuverlässigen Mechanismus, um Nachrichten zu liefern. Der Transport kann über TCPIP (TibcoEMS, 29West, RMDS und AMQP) oder UDPmulticast (TibcoRV, 29West und RMDS) erfolgen. Ein wichtiges Konzept in der Nachrichtenverteilung ist der quottopische Strom, der eine Untermenge von Marktdaten ist, die durch Kriterien wie Tickersymbol, Industrie oder einen bestimmten Korb von Finanzinstrumenten definiert sind. Abonnenten verbinden Themengruppen, die einem oder mehreren Unterthemen zugeordnet sind, um nur die relevanten Informationen zu erhalten. In der Vergangenheit erhielten alle Händler alle Marktdaten. Bei den laufenden Verkehrsmengen wäre das suboptimal. Das Netzwerk spielt eine wichtige Rolle im Handelsumfeld. Die Marktdaten werden in den Handelsteil getragen, wo sich die menschlichen Händler über ein Campus - oder Metro-Area-Hochgeschwindigkeitsnetz befinden. Hochverfügbarkeit und geringe Latenz sowie hoher Durchsatz sind die wichtigsten Kennzahlen. Die hochleistungsfähige Handelsumgebung hat die meisten Komponenten in der Data Center Serverfarm. Um die Latenz zu minimieren, müssen sich die algorithmischen Handelsmotoren in der Nähe der Futtermittel-Handler, FIX-Motoren und Auftragsmanagementsysteme befinden. Ein alternatives Bereitstellungsmodell hat die algorithmischen Handelssysteme, die sich an einer Börse oder einem Dienstanbieter befinden, mit einer schnellen Verbindung zu mehreren Börsen. Bereitstellungsmodelle Es gibt zwei Bereitstellungsmodelle für eine leistungsstarke Handelsplattform. Firmen können sich entscheiden, eine Mischung aus den beiden zu haben: Rechenzentrum des Handelsunternehmens (Abbildung 2) Dies ist das traditionelle Modell, in dem eine vollwertige Handelsplattform von der Firma entwickelt und gepflegt wird, mit Kommunikationsverbindungen zu allen Handelsplätzen. Latenz variiert mit der Geschwindigkeit der Links und die Anzahl der Hops zwischen der Firma und den Veranstaltungsorten. Abbildung 2 Traditionelles Deployment Model Co-Standort am Handelsplatz (Börsen, Finanzdienstleister (FSP)) (Abbildung 3) Das Handelsunternehmen setzt seine automatisierte Handelsplattform so nah wie möglich an die Ausführungsorte ein, um die Latenz zu minimieren. Abbildung 3 Hosted Deployment Model Services-orientierte Trading-Architektur Wir schlagen ein dienstleistungsorientiertes Framework für den Aufbau der Handelsarchitektur der nächsten Generation vor. Dieser Ansatz bietet einen konzeptionellen Rahmen und einen Implementierungspfad, der auf Modularisierung und Minimierung von Inter-Abhängigkeiten basiert. Dieses Framework bietet Unternehmen eine Methodik an: Auswertung ihres aktuellen Standes in Bezug auf Dienstleistungen Priorisierung von Dienstleistungen auf der Grundlage ihres Wertes für das Unternehmen Entwicklung der Handelsplattform in den gewünschten Zustand mit Hilfe eines modularen Ansatzes Die Hochleistungshandelsarchitektur beruht auf folgenden Dienstleistungen: Definiert durch das in Abbildung 4 dargestellte Dienstleistungsarchitektur-Framework. Abbildung 4 Service-Architektur-Framework für Hochleistungs-Trading Ultra-Low Latency Messaging Service Dieser Service wird von dem Messaging-Bus bereitgestellt, der ein Software-System ist, das das Problem der Verbindung von vielen zu - Viele Anwendungen. Das System besteht aus: Ein Satz von vordefinierten Meldungsschemata Ein Satz von gemeinsamen Befehlsnachrichten Eine gemeinsame Anwendungsinfrastruktur zum Senden der Nachrichten an Empfänger. Die gemeinsame Infrastruktur kann auf einem Message Broker oder einem Publishsubscribe-Modell basieren. Die Schlüsselanforderungen für den Nachrichtenbus der nächsten Generation sind (Quelle 29West): Niedrigste Latenzzeit (zB weniger als 100 Mikrosekunden) Stabilität unter schwerer Belastung (zB mehr als 1,4 Millionen Milliarden) Kontrolle und Flexibilität (Ratensteuerung und konfigurierbare Transporte) Sind Bemühungen in der Industrie, den Messaging-Bus zu standardisieren. Advanced Message Queuing Protocol (AMQP) ist ein Beispiel für einen offenen Standard, der von J. P. Morgan Chase unterstützt wird und von einer Gruppe von Anbietern wie Cisco, Envoy Technologies, Red Hat, TWIST Process Innovations, Iona, 29West und iMatix unterstützt wird. Zwei der Hauptziele sind es, einen einfacheren Weg zur Interoperabilität für Anwendungen zu schaffen, die auf verschiedenen Plattformen und Modularität geschrieben sind, so dass die Middleware leicht weiterentwickelt werden kann. In sehr allgemeiner Hinsicht ist ein AMQP-Server analog zu einem E-Mail-Server, wobei jeder Austausch als Nachrichtenübertragungsagent und jede Nachrichtenwarteschlange als Postfach fungiert. Die Bindungen definieren die Routingtabellen in jedem Transferagent. Verleger senden Nachrichten an einzelne Übertragungsagenten, die dann die Nachrichten in Postfächer vermitteln. Die Konsumenten nehmen Nachrichten aus Postfächern, die ein leistungsfähiges und flexibles Modell schaffen, das einfach ist (Quelle: amqp. orgtikiwikitiki-index. phppageOpenApproachWhyAMQP). Latency Monitoring Service Die wichtigsten Voraussetzungen für diesen Service sind: Sub-Millisekunden-Granularität von Messungen Near-Echtzeit-Sichtbarkeit ohne Hinzufügen von Latenz auf den Trading-Verkehr Fähigkeit, die Latenz der Applikationsverarbeitung von der Netzwerk-Transit-Latenz zu unterscheiden. Fähigkeit, hohe Nachrichtenraten zu verarbeiten Geben Sie eine programmatische Schnittstelle für Trading-Anwendungen, um Latenzdaten zu empfangen, so dass algorithmische Trading-Engines an sich ändernde Bedingungen angepasst werden können. Verknüpfen von Netzwerkereignissen mit Anwendungsereignissen für Fehlerbehebungszwecke Latenzzeit kann als das Zeitintervall definiert werden, wenn ein Handelsauftrag gesendet wird und wenn die gleiche Reihenfolge quittiert und gehandelt wird Von der empfangenden Partei Die Ansprache der Latenzfrage ist ein komplexes Problem, das einen ganzheitlichen Ansatz erfordert, der alle Latenzquellen identifiziert und unterschiedliche Technologien auf verschiedenen Schichten des Systems anwendet. Abbildung 5 zeigt die Vielfalt der Komponenten, die Latenz auf jeder Schicht des OSI-Stacks einführen können. Es gibt auch jede Latenzquelle mit einer möglichen Lösung und einer Überwachungslösung ab. Dieser geschichtete Ansatz kann Unternehmen eine strukturierte Art, die Latenzfrage anzugreifen, wobei jede Komponente als Dienstleistung gedacht und konsequent über die Firma behandelt werden kann. Die Aufrechterhaltung einer genauen Messung des dynamischen Zustands dieses Zeitintervalls über alternative Routen und Ziele kann bei taktischen Handelsentscheidungen von großer Unterstützung sein. Die Fähigkeit, den genauen Standort der Verzögerungen zu identifizieren, sei es im Kundenrandnetzwerk, im zentralen Bearbeitungszentrum oder auf der Transaktionsanwendungsebene, bestimmt die Fähigkeit von Dienstanbietern, ihre Handelsdienstleistungsverträge (SLAs) zu erfüllen. Für kauf - und verkaufsseitige Formulare sowie für Marktdaten-Syndikatoren führt die schnelle Identifikation und Beseitigung von Engpässen direkt zu verbesserten Handelsmöglichkeiten und Umsatz. Abbildung 5 Latenzmanagement-Architektur Cisco Low-Latency Monitoring Tools Traditionelle Netzwerk-Monitoring-Tools arbeiten mit Minuten oder Sekunden Granularität. Die nächsten Plattformen der nächsten Generation, vor allem jene, die den algorithmischen Handel unterstützen, erfordern Latenzen weniger als 5 ms und extrem niedrige Pufferverluste. Auf einem Gigabit-LAN ​​kann ein 100 ms microburst 10.000 Transaktionen verloren gehen oder übermäßig verzögert werden. Cisco bietet seinen Kunden eine Auswahl an Tools zur Messung der Latenz in einer Handelsumgebung: Bandbreite Qualitätsmanager (BQM) (OEM von Corvil) Cisco AON-basierte Financial Services Latency Monitoring Solution (FSMS) Bandwidth Quality Manager Bandwidth Quality Manager (BQM) 4.0 ist Ein Netzwerk-Netzwerk-Performance-Management-Produkt der nächsten Generation, das es Kunden ermöglicht, ihr Netzwerk für kontrollierte Latenz - und Verlustleistung zu überwachen und bereitzustellen. Während BQM nicht ausschließlich auf Trading-Netzwerke ausgerichtet ist, ist die Mikrosekunden-Sichtbarkeit mit intelligenten Bandbreiten-Provisioning-Funktionen ideal für diese anspruchsvollen Umgebungen geeignet. Cisco BQM 4.0 implementiert eine breite Palette von patentierten und zum Patent angemeldete Verkehrsmessung und Netzwerkanalysetechnologien, die dem Anwender eine noch nie dagewesene Sichtbarkeit vermitteln und verstehen, wie das Netzwerk für maximale Anwendungsleistung optimiert werden kann. Cisco BQM wird nun auf der Produktfamilie der Cisco Application Deployment Engine (ADE) unterstützt. Die Cisco ADE Produktfamilie ist die Plattform für Cisco Network Management Anwendungen. BQM Vorteile Cisco BQM Mikro-Sichtbarkeit ist die Fähigkeit zu erkennen, zu messen und zu analysieren Latenz, Jitter und Verlust induzieren Verkehrsereignisse bis hin zu Mikrosekunden Ebenen der Granularität mit pro Paketauflösung. Dies ermöglicht es Cisco BQM, die Auswirkungen von Verkehrsereignissen auf Netzwerklatenz, Jitter und Verlust zu erkennen und zu bestimmen. Kritisch für Handelsumgebungen ist, dass BQM Latenz-, Verlust - und Jittermessungen einsetzen kann, sowohl für TCP - als auch für UDP-Multicast-Verkehr. Dies bedeutet, dass es sowohl für den Handelsverkehr als auch für den Marktdaten-Feeds nahtlos berichtet. BQM ermöglicht es dem Benutzer, auf allen Schnittstellen einen umfassenden Satz von Schwellenwerten (gegen Microburst-Aktivität, Latenz, Verlust, Jitter, Nutzung etc.) festzulegen. BQM betreibt dann eine Hintergrundrollenpaketaufnahme. Immer wenn eine Schwellenverletzung oder ein anderes potentielles Leistungsverschlechterungsereignis auftritt, löst es Cisco BQM aus, die Paketaufnahme auf Festplatte für eine spätere Analyse zu speichern. This allows the user to examine in full detail both the application traffic that was affected by performance degradation (quotthe victimsquot) and the traffic that caused the performance degradation (quotthe culpritsquot). This can significantly reduce the time spent diagnosing and resolving network performance issues. BQM is also able to provide detailed bandwidth and quality of service (QoS) policy provisioning recommendations, which the user can directly apply to achieve desired network performance. BQM Measurements Illustrated To understand the difference between some of the more conventional measurement techniques and the visibility provided by BQM, we can look at some comparison graphs. In the first set of graphs (Figure 6 and Figure 7 ), we see the difference between the latency measured by BQMs Passive Network Quality Monitor (PNQM) and the latency measured by injecting ping packets every 1 second into the traffic stream. In Figure 6. we see the latency reported by 1-second ICMP ping packets for real network traffic (it is divided by 2 to give an estimate for the one-way delay). It shows the delay comfortably below about 5ms for almost all of the time. Figure 6 Latency Reported by 1-Second ICMP Ping Packets for Real Network Traffic In Figure 7. we see the latency reported by PNQM for the same traffic at the same time. Here we see that by measuring the one-way latency of the actual application packets, we get a radically different picture. Here the latency is seen to be hovering around 20 ms, with occasional bursts far higher. The explanation is that because ping is sending packets only every second, it is completely missing most of the application traffic latency. In fact, ping results typically only indicate round trip propagation delay rather than realistic application latency across the network. Figure 7 Latency Reported by PNQM for Real Network Traffic In the second example (Figure 8 ), we see the difference in reported link load or saturation levels between a 5-minute average view and a 5 ms microburst view (BQM can report on microbursts down to about 10-100 nanosecond accuracy). The green line shows the average utilization at 5-minute averages to be low, maybe up to 5 Mbitss. The dark blue plot shows the 5ms microburst activity reaching between 75 Mbitss and 100 Mbitss, the LAN speed effectively. BQM shows this level of granularity for all applications and it also gives clear provisioning rules to enable the user to control or neutralize these microbursts. Figure 8 Difference in Reported Link Load Between a 5-Minute Average View and a 5 ms Microburst View BQM Deployment in the Trading Network Figure 9 shows a typical BQM deployment in a trading network. Figure 9 Typical BQM Deployment in a Trading Network BQM can then be used to answer these types of questions: Are any of my Gigabit LAN core links saturated for more than X milliseconds Is this causing loss Which links would most benefit from an upgrade to Etherchannel or 10 Gigabit speeds What application traffic is causing the saturation of my 1 Gigabit links Is any of the market data experiencing end-to-end loss How much additional latency does the failover data center experience Is this link sized correctly to deal with microbursts Are my traders getting low latency updates from the market data distribution layer Are they seeing any delays greater than X milliseconds Being able to answer these questions simply and effectively saves time and money in running the trading network. BQM is an essential tool for gaining visibility in market data and trading environments. It provides granular end-to-end latency measurements in complex infrastructures that experience high-volume data movement. Effectively detecting microbursts in sub-millisecond levels and receiving expert analysis on a particular event is invaluable to trading floor architects. Smart bandwidth provisioning recommendations, such as sizing and what-if analysis, provide greater agility to respond to volatile market conditions. As the explosion of algorithmic trading and increasing message rates continues, BQM, combined with its QoS tool, provides the capability of implementing QoS policies that can protect critical trading applications. Cisco Financial Services Latency Monitoring Solution Cisco and Trading Metrics have collaborated on latency monitoring solutions for FIX order flow and market data monitoring. Cisco AON technology is the foundation for a new class of network-embedded products and solutions that help merge intelligent networks with application infrastructure, based on either service-oriented or traditional architectures. Trading Metrics is a leading provider of analytics software for network infrastructure and application latency monitoring purposes (tradingmetrics ). The Cisco AON Financial Services Latency Monitoring Solution (FSMS) correlated two kinds of events at the point of observation: Network events correlated directly with coincident application message handling Trade order flow and matching market update events Using time stamps asserted at the point of capture in the network, real-time analysis of these correlated data streams permits precise identification of bottlenecks across the infrastructure while a trade is being executed or market data is being distributed. By monitoring and measuring latency early in the cycle, financial companies can make better decisions about which network serviceand which intermediary, market, or counterpartyto select for routing trade orders. Likewise, this knowledge allows more streamlined access to updated market data (stock quotes, economic news, etc.), which is an important basis for initiating, withdrawing from, or pursuing market opportunities. The components of the solution are: AON hardware in three form factors: AON Network Module for Cisco 2600280037003800 routers AON Blade for the Cisco Catalyst 6500 series AON 8340 Appliance Trading Metrics MampA 2.0 software, which provides the monitoring and alerting application, displays latency graphs on a dashboard, and issues alerts when slowdowns occur (tradingmetricsTMbrochure. pdf ). Figure 10 AON-Based FIX Latency Monitoring Cisco IP SLA Cisco IP SLA is an embedded network management tool in Cisco IOS which allows routers and switches to generate synthetic traffic streams which can be measured for latency, jitter, packet loss, and other criteria (ciscogoipsla ). Two key concepts are the source of the generated traffic and the target. Both of these run an IP SLA quotresponder, quot which has the responsibility to timestamp the control traffic before it is sourced and returned by the target (for a round trip measurement). Various traffic types can be sourced within IP SLA and they are aimed at different metrics and target different services and applications. The UDP jitter operation is used to measure one-way and round-trip delay and report variations. As the traffic is time stamped on both sending and target devices using the responder capability, the round trip delay is characterized as the delta between the two timestamps. A new feature was introduced in IOS 12.3(14)T, IP SLA Sub Millisecond Reporting, which allows for timestamps to be displayed with a resolution in microseconds, thus providing a level of granularity not previously available. This new feature has now made IP SLA relevant to campus networks where network latency is typically in the range of 300-800 microseconds and the ability to detect trends and spikes (brief trends) based on microsecond granularity counters is a requirement for customers engaged in time-sensitive electronic trading environments. As a result, IP SLA is now being considered by significant numbers of financial organizations as they are all faced with requirements to: Report baseline latency to their users Trend baseline latency over time Respond quickly to traffic bursts that cause changes in the reported latency Sub-millisecond reporting is necessary for these customers, since many campus and backbones are currently delivering under a second of latency across several switch hops. Electronic trading environments have generally worked to eliminate or minimize all areas of device and network latency to deliver rapid order fulfillment to the business. Reporting that network response times are quotjust under one millisecondquot is no longer sufficient the granularity of latency measurements reported across a network segment or backbone need to be closer to 300-800 micro-seconds with a degree of resolution of 100 igrave seconds. IP SLA recently added support for IP multicast test streams, which can measure market data latency. A typical network topology is shown in Figure 11 with the IP SLA shadow routers, sources, and responders. Figure 11 IP SLA Deployment Computing Services Computing services cover a wide range of technologies with the goal of eliminating memory and CPU bottlenecks created by the processing of network packets. Trading applications consume high volumes of market data and the servers have to dedicate resources to processing network traffic instead of application processing. Transport processingAt high speeds, network packet processing can consume a significant amount of server CPU cycles and memory. An established rule of thumb states that 1Gbps of network bandwidth requires 1 GHz of processor capacity (source Intel white paper on IO acceleration inteltechnologyioacceleration306517.pdf ). Intermediate buffer copyingIn a conventional network stack implementation, data needs to be copied by the CPU between network buffers and application buffers. This overhead is worsened by the fact that memory speeds have not kept up with increases in CPU speeds. For example, processors like the Intel Xeon are approaching 4 GHz, while RAM chips hover around 400MHz (for DDR 3200 memory) (source Intel inteltechnologyioacceleration306517.pdf ). Context switchingEvery time an individual packet needs to be processed, the CPU performs a context switch from application context to network traffic context. This overhead could be reduced if the switch would occur only when the whole application buffer is complete. Figure 12 Sources of Overhead in Data Center Servers TCP Offload Engine (TOE)Offloads transport processor cycles to the NIC. Moves TCPIP protocol stack buffer copies from system memory to NIC memory. Remote Direct Memory Access (RDMA)Enables a network adapter to transfer data directly from application to application without involving the operating system. Eliminates intermediate and application buffer copies (memory bandwidth consumption). Kernel bypass Direct user-level access to hardware. Dramatically reduces application context switches. Figure 13 RDMA and Kernel Bypass InfiniBand is a point-to-point (switched fabric) bidirectional serial communication link which implements RDMA, among other features. Cisco offers an InfiniBand switch, the Server Fabric Switch (SFS): ciscoapplicationpdfenusguestnetsolns500c643cdccont0900aecd804c35cb. pdf. Figure 14 Typical SFS Deployment Trading applications benefit from the reduction in latency and latency variability, as proved by a test performed with the Cisco SFS and Wombat Feed Handlers by Stac Research: Application Virtualization Service De-coupling the application from the underlying OS and server hardware enables them to run as network services. One application can be run in parallel on multiple servers, or multiple applications can be run on the same server, as the best resource allocation dictates. This decoupling enables better load balancing and disaster recovery for business continuance strategies. The process of re-allocating computing resources to an application is dynamic. Using an application virtualization system like Data Synapses GridServer, applications can migrate, using pre-configured policies, to under-utilized servers in a supply-matches-demand process (wwwworkworldsupp2005ndc1022105virtual. htmlpage2 ). There are many business advantages for financial firms who adopt application virtualization: Faster time to market for new products and services Faster integration of firms following merger and acquisition activity Increased application availability Better workload distribution, which creates more quothead roomquot for processing spikes in trading volume Operational efficiency and control Reduction in IT complexity Currently, application virtualization is not used in the trading front-office. One use-case is risk modeling, like Monte Carlo simulations. As the technology evolves, it is conceivable that some the trading platforms will adopt it. Data Virtualization Service To effectively share resources across distributed enterprise applications, firms must be able to leverage data across multiple sources in real-time while ensuring data integrity. With solutions from data virtualization software vendors such as Gemstone or Tangosol (now Oracle), financial firms can access heterogeneous sources of data as a single system image that enables connectivity between business processes and unrestrained application access to distributed caching. The net result is that all users have instant access to these data resources across a distributed network (gridtoday030210101061.html ). This is called a data grid and is the first step in the process of creating what Gartner calls Extreme Transaction Processing (XTP) (gartnerDisplayDocumentrefgsearchampid500947 ). Technologies such as data and applications virtualization enable financial firms to perform real-time complex analytics, event-driven applications, and dynamic resource allocation. One example of data virtualization in action is a global order book application. An order book is the repository of active orders that is published by the exchange or other market makers. A global order book aggregates orders from around the world from markets that operate independently. The biggest challenge for the application is scalability over WAN connectivity because it has to maintain state. Todays data grids are localized in data centers connected by Metro Area Networks (MAN). This is mainly because the applications themselves have limitsthey have been developed without the WAN in mind. Figure 15 GemStone GemFire Distributed Caching Before data virtualization, applications used database clustering for failover and scalability. This solution is limited by the performance of the underlying database. Failover is slower because the data is committed to disc. With data grids, the data which is part of the active state is cached in memory, which reduces drastically the failover time. Scaling the data grid means just adding more distributed resources, providing a more deterministic performance compared to a database cluster. Multicast Service Market data delivery is a perfect example of an application that needs to deliver the same data stream to hundreds and potentially thousands of end users. Market data services have been implemented with TCP or UDP broadcast as the network layer, but those implementations have limited scalability. Using TCP requires a separate socket and sliding window on the server for each recipient. UDP broadcast requires a separate copy of the stream for each destination subnet. Both of these methods exhaust the resources of the servers and the network. The server side must transmit and service each of the streams individually, which requires larger and larger server farms. On the network side, the required bandwidth for the application increases in a linear fashion. For example, to send a 1 Mbps stream to 1000recipients using TCP requires 1 Gbps of bandwidth. IP multicast is the only way to scale market data delivery. To deliver a 1 Mbps stream to 1000 recipients, IP multicast would require 1 Mbps. The stream can be delivered by as few as two serversone primary and one backup for redundancy. There are two main phases of market data delivery to the end user. In the first phase, the data stream must be brought from the exchange into the brokerages network. Typically the feeds are terminated in a data center on the customer premise. The feeds are then processed by a feed handler, which may normalize the data stream into a common format and then republish into the application messaging servers in the data center. The second phase involves injecting the data stream into the application messaging bus which feeds the core infrastructure of the trading applications. The large brokerage houses have thousands of applications that use the market data streams for various purposes, such as live trades, long term trending, arbitrage, etc. Many of these applications listen to the feeds and then republish their own analytical and derivative information. For example, a brokerage may compare the prices of CSCO to the option prices of CSCO on another exchange and then publish ratings which a different application may monitor to determine how much they are out of synchronization. Figure 16 Market Data Distribution Players The delivery of these data streams is typically over a reliable multicast transport protocol, traditionally Tibco Rendezvous. Tibco RV operates in a publish and subscribe environment. Each financial instrument is given a subject name, such as CSCO. last. Each application server can request the individual instruments of interest by their subject name and receive just a that subset of the information. This is called subject-based forwarding or filtering. Subject-based filtering is patented by Tibco. A distinction should be made between the first and second phases of market data delivery. The delivery of market data from the exchange to the brokerage is mostly a one-to-many application. The only exception to the unidirectional nature of market data may be retransmission requests, which are usually sent using unicast. The trading applications, however, are definitely many-to-many applications and may interact with the exchanges to place orders. Figure 17 Market Data Architecture Design Issues Number of GroupsChannels to Use Many application developers consider using thousand of multicast groups to give them the ability to divide up products or instruments into small buckets. Normally these applications send many small messages as part of their information bus. Usually several messages are sent in each packet that are received by many users. Sending fewer messages in each packet increases the overhead necessary for each message. In the extreme case, sending only one message in each packet quickly reaches the point of diminishing returnsthere is more overhead sent than actual data. Application developers must find a reasonable compromise between the number of groups and breaking up their products into logical buckets. Consider, for example, the Nasdaq Quotation Dissemination Service (NQDS). The instruments are broken up alphabetically: This approach allows for straight forward networkapplication management, but does not necessarily allow for optimized bandwidth utilization for most users. A user of NQDS that is interested in technology stocks, and would like to subscribe to just CSCO and INTL, would have to pull down all the data for the first two groups of NQDS. Understanding the way users pull down the data and then organize it into appropriate logical groups optimizes the bandwidth for each user. In many market data applications, optimizing the data organization would be of limited value. Typically customers bring in all data into a few machines and filter the instruments. Using more groups is just more overhead for the stack and does not help the customers conserve bandwidth. Another approach might be to keep the groups down to a minimum level and use UDP port numbers to further differentiate if necessary. The other extreme would be to use just one multicast group for the entire application and then have the end user filter the data. In some situations this may be sufficient. Intermittent Sources A common issue with market data applications are servers that send data to a multicast group and then go silent for more than 3.5 minutes. These intermittent sources may cause trashing of state on the network and can introduce packet loss during the window of time when soft state and then hardware shorts are being created. PIM-Bidir or PIM-SSM The first and best solution for intermittent sources is to use PIM-Bidir for many-to-many applications and PIM-SSM for one-to-many applications. Both of these optimizations of the PIM protocol do not have any data-driven events in creating forwarding state. That means that as long as the receivers are subscribed to the streams, the network has the forwarding state created in the hardware switching path. Intermittent sources are not an issue with PIM-Bidir and PIM-SSM. Null Packets In PIM-SM environments a common method to make sure forwarding state is created is to send a burst of null packets to the multicast group before the actual data stream. The application must efficiently ignore these null data packets to ensure it does not affect performance. The sources must only send the burst of packets if they have been silent for more than 3 minutes. A good practice is to send the burst if the source is silent for more than a minute. Many financials send out an initial burst of traffic in the morning and then all well-behaved sources do not have problems. Periodic Keepalives or Heartbeats An alternative approach for PIM-SM environments is for sources to send periodic heartbeat messages to the multicast groups. This is a similar approach to the null packets, but the packets can be sent on a regular timer so that the forwarding state never expires. S, G Expiry Timer Finally, Cisco has made a modification to the operation of the S, G expiry timer in IOS. There is now a CLI knob to allow the state for a S, G to stay alive for hours without any traffic being sent. The (S, G) expiry timer is configurable. This approach should be considered a workaround until PIM-Bidir or PIM-SSM is deployed or the application is fixed. RTCP Feedback A common issue with real time voice and video applications that use RTP is the use of RTCP feedback traffic. Unnecessary use of the feedback option can create excessive multicast state in the network. If the RTCP traffic is not required by the application it should be avoided. Fast Producers and Slow Consumers Today many servers providing market data are attached at Gigabit speeds, while the receivers are attached at different speeds, usually 100Mbps. This creates the potential for receivers to drop packets and request re-transmissions, which creates more traffic that the slowest consumers cannot handle, continuing the vicious circle. The solution needs to be some type of access control in the application that limits the amount of data that one host can request. QoS and other network functions can mitigate the problem, but ultimately the subscriptions need to be managed in the application. Tibco Heartbeats TibcoRV has had the ability to use IP multicast for the heartbeat between the TICs for many years. However, there are some brokerage houses that are still using very old versions of TibcoRV that use UDP broadcast support for the resiliency. This limitation is often cited as a reason to maintain a Layer 2 infrastructure between TICs located in different data centers. These older versions of TibcoRV should be phased out in favor of the IP multicast supported versions. Multicast Forwarding Options PIM Sparse Mode The standard IP multicast forwarding protocol used today for market data delivery is PIM Sparse Mode. It is supported on all Cisco routers and switches and is well understood. PIM-SM can be used in all the network components from the exchange, FSP, and brokerage. There are, however, some long-standing issues and unnecessary complexity associated with a PIM-SM deployment that could be avoided by using PIM-Bidir and PIM-SSM. These are covered in the next sections. The main components of the PIM-SM implementation are: PIM Sparse Mode v2 Shared Tree (spt-threshold infinity) A design option in the brokerage or in the exchange.