證券集中交易系統(tǒng)設(shè)計

1、第28卷第2期2008年2月計算機應(yīng)用ComputerApplicationsV0l_28No2Feb2o08文章編號：1001—9081(2008)02—0503—04證券集中交易系統(tǒng)設(shè)計杜玉巍，王海航(金證科技股份有限公司，廣東深圳518026)(duyw@szkingdon1tom)摘要：介紹了證券交易系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)設(shè)計方法，提出了分布式證券集中交易系統(tǒng)的設(shè)計方案闡述了證券交易系統(tǒng)設(shè)計中涉及的技術(shù)架構(gòu)、業(yè)務(wù)架構(gòu)、功能、性能、可靠性

2、、可擴展性、運維和監(jiān)控等方面的設(shè)計方法和原則，并列舉、分析了兩個根據(jù)文中方法建設(shè)的證券交易系統(tǒng)的應(yīng)用案例。關(guān)鍵詞：證券集中交易系統(tǒng)；交易中間件；通信中間件中圖分類號：TP31152文獻標志碼：ADesignofcentralizedsecuritiestradingsystemDUYuwei，WANGHaihang(KingdomTechnologyCorporatmMimitedShenzhenGuangdong518026，Chin

3、a)Abstract：Thisarticletalkedaboutthedesigningmethodofsecuritytradingsystem’SarchitectureAtthesametime，itindicatedadistributedsolutionforsecuritytradingsystem，andexplainedthedesignedmethodandprincipleaboutinfrastructure，b

4、usiness，functionality，performance，reliability，extensibilityandmaintenanceinsecuritiestradingsystemInaddition，anexamplecasewasofferedKeywords：centralizedsecuritiestradingsystem；tradingmidware；communicationmidware1國內(nèi)證券交易系統(tǒng)

5、的發(fā)展歷程自20世紀90年代初至今，中國證券行業(yè)已經(jīng)歷了10余年的發(fā)展歷程，證券行業(yè)所依賴的實時電子交易系統(tǒng)，典型的聯(lián)機事務(wù)處理(OnLineTransactionProcessing，OLTP)系統(tǒng)也經(jīng)歷了3代變遷：第一代系統(tǒng)主要在1998年之前使用。該時期的系統(tǒng)主要是基于個人數(shù)據(jù)庫的交易系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可歸納成客戶服務(wù)器模式，主要特點是采用Novell網(wǎng)絡(luò)桌面數(shù)據(jù)庫，且多數(shù)采用PC機構(gòu)造系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，造價低。第一代系統(tǒng)通過Foxba

6、se、Foxpro、Betrieve等個人數(shù)據(jù)庫管理客戶的資金、資產(chǎn)等關(guān)鍵交易數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫存放在Novell服務(wù)器上，數(shù)據(jù)共享通過Novell網(wǎng)絡(luò)，客戶和柜員使用DOS無盤工作站訪問數(shù)據(jù)庫。第一代系統(tǒng)的缺點是數(shù)據(jù)保密性差、系統(tǒng)不穩(wěn)定、可維護性差，系統(tǒng)的局限主要來自數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的局限性。第二代系統(tǒng)主要在1998年到2004年之間使用。第二代系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)采用三層結(jié)構(gòu)，三層結(jié)構(gòu)的核心概念是利用中間件，將用戶界面、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)邏輯分為三個不同

7、的處理層。以中間件為基礎(chǔ)的三層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，不僅具備大型機的系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、處理能力高的優(yōu)點，同時也具有開放式系統(tǒng)成本低、可擴展性強、開發(fā)周期短、易維護等優(yōu)點。第二代系統(tǒng)大多是基于SQLSer；eer數(shù)據(jù)庫的交易系統(tǒng)，這種交易系統(tǒng)充分利用了微軟的技術(shù)優(yōu)勢：WindowsNTSQLServer關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的優(yōu)點，在系統(tǒng)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)保密性、可維護性方面，都有了較大程度的改進。在系統(tǒng)構(gòu)造上，數(shù)據(jù)庫大多數(shù)采用微軟的SQLServer，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器

8、采用運行WindowsNT的Pc服務(wù)器。也有一部分系統(tǒng)采用Sybase數(shù)據(jù)庫，以運行UNIX操作系統(tǒng)的工作站為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。在第一代系統(tǒng)向第二代系統(tǒng)過渡過程中，技術(shù)實現(xiàn)上也有不同探索，曾出現(xiàn)過采用Novell服務(wù)器Sybase數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，也曾有公司嘗試過Oracle數(shù)據(jù)庫，但這兩種結(jié)構(gòu)存續(xù)時間不長。第三代系統(tǒng)是目前的企業(yè)級的集中交易系統(tǒng)。雖然第二代交易系統(tǒng)曾很好地支撐了當時中國的證券交易業(yè)務(wù)，但它畢竟是營業(yè)部級的系統(tǒng)，到了第二代的后期，

9、隨著證券行業(yè)業(yè)務(wù)的發(fā)展，證券公司已經(jīng)不滿足于以營業(yè)部為單位管理交易數(shù)據(jù)，使用新一代的企業(yè)級的集中交易系統(tǒng)來統(tǒng)一管理全公司的交易數(shù)據(jù)這一需求變得越來越迫切。一方面，這種系統(tǒng)能夠降低單營業(yè)部方式產(chǎn)生的風(fēng)險，另一方面，這種集中交易的業(yè)務(wù)方式也為監(jiān)管部門提供了極為便利的監(jiān)管途徑，因此，證券監(jiān)管部門也逐漸要求證券公司必須實施這樣的系統(tǒng)。此外，證券業(yè)的交易系統(tǒng)與銀行業(yè)的交易系統(tǒng)有一定的共性，銀行交易系統(tǒng)的許多建設(shè)經(jīng)驗，可以被證券行業(yè)借鑒。銀行系統(tǒng)普

10、遍采用了集中式交易方式，并由此帶來風(fēng)險降低、業(yè)務(wù)創(chuàng)新加快等優(yōu)勢，集中交易系統(tǒng)顯著地促進了銀行業(yè)務(wù)的發(fā)展。有鑒于此，證券業(yè)的交易系統(tǒng)架構(gòu)也理所當然的向集中交易的方式來演變。隨著時間的推移和技術(shù)的發(fā)展，構(gòu)建企業(yè)級的集中交易系統(tǒng)的條件越來越成熟：計算機硬件的性能價格比不斷提高，為券商進行新一代集中交易系統(tǒng)的建設(shè)提供了有利的硬件保障；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷提高，租用價格不斷下降；各數(shù)據(jù)庫廠家的數(shù)據(jù)庫更穩(wěn)定、功能更強、性能更高；國內(nèi)證券I

11、T供應(yīng)廠商開發(fā)的適合證券交易系統(tǒng)使用的通信中間件、交易中間件也趨于成熟。到2003年，證券IT供應(yīng)商和一些創(chuàng)新券商開始合作開發(fā)四層結(jié)構(gòu)的新一代集中式交易系統(tǒng)，到了2004年，第三代交易系統(tǒng)在證券行業(yè)陸續(xù)投產(chǎn)使用。收稿日期：2007一ll一13；修回日期：2007一l2—29。作者簡介：杜玉巍(1971一)，男，遼寧人，主要研究方向：中間件技術(shù)、證券行業(yè)計算機應(yīng)用；王海航(1968一)，男，I~111南充人，工程師，碩士，主要研究方向：計

12、算機網(wǎng)絡(luò)、軟件運性維護。維普資訊第2期杜玉巍：證券集中交易系統(tǒng)設(shè)計505應(yīng)用系統(tǒng)的可維護性、可擴展性、可移植性和組件的可復(fù)用性，支持系統(tǒng)自動升級。23業(yè)務(wù)構(gòu)架系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)采用小核心、大外延設(shè)計，機構(gòu)管理、用戶權(quán)限和認證、客戶及其他資金來源、客戶資產(chǎn)等作為小核心，供所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)共享；各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)構(gòu)成大外延，通過在應(yīng)用服務(wù)器上增加可裝卸模塊(LoadableBusinessModule，LBM)及在數(shù)據(jù)庫中增加新業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)表，可在線增加新業(yè)務(wù)

13、，且增加新業(yè)務(wù)和系統(tǒng)升級均不影響老業(yè)務(wù)和老系統(tǒng)，從而實現(xiàn)資源完全共享、業(yè)務(wù)完全集中、功能和性能自由增長。系統(tǒng)性能穩(wěn)定。構(gòu)成企業(yè)級的生產(chǎn)系統(tǒng)(集中交易系統(tǒng))。24系統(tǒng)功能新一代集中交易系統(tǒng)，一般支持以下功能：1)采用小核心、大外延設(shè)計思想：全面整合了集中模式的經(jīng)紀業(yè)務(wù)(深滬AB股、三板、開放式基金代銷、銀證業(yè)務(wù)、非交易所債券、LOF、ETF等)。2)支持快速實現(xiàn)新業(yè)務(wù)和新品種上線。新業(yè)務(wù)自由增加、新規(guī)則自由升級。業(yè)務(wù)完全集中處理，資源完全

14、共享；新外延業(yè)務(wù)的實施對原外延業(yè)務(wù)系統(tǒng)沒有影響。3)實現(xiàn)了集中的業(yè)務(wù)管理和技術(shù)管理：集中財務(wù)、集中清算、集中風(fēng)險控制、統(tǒng)一營銷、統(tǒng)一業(yè)績考核。4)充分考慮國際業(yè)務(wù)：支持信用交易，支持724小時交易。5)多級機構(gòu)管理：支持總部、區(qū)域總部、營業(yè)部、服務(wù)部等的N級機構(gòu)管理，支持靈活的組織架構(gòu)和靈活的參數(shù)設(shè)置。6)業(yè)務(wù)風(fēng)險控制：支持操作權(quán)限和授權(quán)權(quán)限的分離管理，權(quán)限授予支持多級審批；支持關(guān)鍵業(yè)務(wù)的多機多柜員的異地復(fù)核；考慮資金安全，根據(jù)取款金額

15、不同支持多級審批；所有業(yè)務(wù)操作全部記錄日志，便于事后審計。7)新的客戶模型：以客戶為中心，支持多資金賬號、多股東賬戶(多經(jīng)紀賬號)，客戶信息完備(基本信息、通信信息、業(yè)務(wù)信息、賬務(wù)信息、資產(chǎn)信息、賬戶信息等)，客戶分類科學(xué)(客戶按分類、分組二維劃分，資金戶按分類、分組、分室三維劃分)、便于權(quán)限管理和查詢統(tǒng)計；能夠良好的支持客戶多產(chǎn)品交易的業(yè)務(wù)要求，并可以為客戶服務(wù)系統(tǒng)提供完備的數(shù)據(jù)源。8)靈活的傭金策略，多種傭金策略，能夠滿足券商任意的

16、傭金浮動要求。9)將經(jīng)紀人管理和客戶經(jīng)理管理分開管理的管理模式，能夠更好的進行經(jīng)紀人和客戶經(jīng)理的考核和管理。10)支持統(tǒng)一銀證通、網(wǎng)上交易等公共資源的使用。11)靈活運用席位：缺省席位與指定席位并行。l2)系統(tǒng)功能齊全，既能支持全部的證券經(jīng)紀業(yè)務(wù)，又可以作為管理平臺，對營銷、服務(wù)提供有效的支持。25系統(tǒng)性能作為OLTP系統(tǒng)的證券集中交易系統(tǒng)，它對交易處理的實時性要求遠遠高于其他OLTP系統(tǒng)。為了保證系統(tǒng)的效率，在系統(tǒng)架構(gòu)上，一般采用多數(shù)

17、據(jù)庫服務(wù)器部署的方案，采用核心數(shù)據(jù)庫、外延數(shù)據(jù)庫、查詢數(shù)據(jù)庫等多數(shù)據(jù)庫服務(wù)器并行處理，分擔(dān)處理負載；軟件系統(tǒng)上，采用應(yīng)用服務(wù)器技術(shù)調(diào)度交易，充分發(fā)揮中間件技術(shù)的優(yōu)勢。在應(yīng)用系統(tǒng)方面，采用內(nèi)存序號發(fā)生器，以及內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術(shù)、高速數(shù)據(jù)緩存技術(shù)和活動數(shù)據(jù)子庫技術(shù)，最大限度地提高系統(tǒng)的并發(fā)性和峰值處理性能。券商的新一代交易系統(tǒng)能達到以下指標：1)可支持150萬客戶的容量并有擴展能力。2)支持3萬人同時在線15萬客戶并發(fā)交易和查詢，支持500柜員

18、同時在線，200柜員并發(fā)進行業(yè)務(wù)操作和查詢統(tǒng)計。3)在150萬客戶的情況下，交易委托不低于400筆／s。綜合性能不低于1200筆／s，滿負荷運行下外圍單筆業(yè)務(wù)的響應(yīng)時間不超過2S，正常情況下響應(yīng)時間不超過1S，柜員對單客戶業(yè)務(wù)操作和查詢響應(yīng)時間不超過2S，瀏覽和統(tǒng)計查詢的響應(yīng)時間不超過60S。4)在150萬客戶情況并有大壓力情況下，每個市場委托報盤速度不低于200筆／s，每個市場成交回報處理速度不低于100筆／s。5)在150萬客戶、3

19、0萬筆成交、30萬筆權(quán)證處理、30萬筆配號處理的情況下，系統(tǒng)全部的清算時間不超過90min。日常每天清算不超過60rain。26可擴展性新一代集中交易系統(tǒng)的擴展性體現(xiàn)在系統(tǒng)擴展性、應(yīng)用擴展性、業(yè)務(wù)擴展性三個方面。1)系統(tǒng)擴展性新一代集中交易系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)表在設(shè)計時。充分考慮了系統(tǒng)的運行效率，能夠適應(yīng)大數(shù)據(jù)量的業(yè)務(wù)應(yīng)用；同時，系統(tǒng)設(shè)計也在擴展性方面作了完備的設(shè)計。新一代集中交易系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計在系統(tǒng)性能方面有充分的可擴展性，即可進行靈活

20、的數(shù)據(jù)分布配置管理，可以支持多重主機并行工作模式。可支持以下幾種主機并行模式：1)可根據(jù)時段設(shè)置當前業(yè)務(wù)服務(wù)器和歷史查詢服務(wù)器。2)可根據(jù)交易請求類型設(shè)置當前交易服務(wù)器和當前交易查詢服務(wù)器(可以采用備份服務(wù)器作為當前交易查詢服務(wù)器)。3)可按營業(yè)部號將客戶數(shù)據(jù)分布部署在多個交易主機。4)可按營業(yè)部號和業(yè)務(wù)功能號的組合將客戶數(shù)據(jù)分布在多個交易主機。對于證券交易業(yè)務(wù)和資金業(yè)務(wù)可按營業(yè)部編號設(shè)置多個交易服務(wù)器，對于開放式基金、非交易所債券、期

21、貨等擴展業(yè)務(wù)可設(shè)置一個或多個擴展業(yè)務(wù)服務(wù)器，共享主服務(wù)器的數(shù)據(jù)字典、客戶資料、資金等數(shù)據(jù)。在DB成為瓶頸的情況下，新一代集中交易系統(tǒng)不但支持按客戶、或按產(chǎn)品(業(yè)務(wù))進行分開擴展，而且可以按訪問模式進行擴展，可以確保系統(tǒng)的整體處理性能。2)應(yīng)用擴展性系統(tǒng)的應(yīng)用擴展性主要體現(xiàn)在應(yīng)用的體系結(jié)構(gòu)和軟件模塊劃分兩個方面。在應(yīng)用的體系架構(gòu)方面，新一代集中交易系統(tǒng)在體系架構(gòu)上分為展示表現(xiàn)層、通信層、應(yīng)用層、數(shù)據(jù)層的四層體系架構(gòu)，數(shù)據(jù)庫層只用于數(shù)據(jù)存儲