證券集中交易系統(tǒng)設計

1、第28卷第2期2008年2月計算機應用ComputerApplicationsV0l_28No2Feb2o08文章編號：1001—9081(2008)02—0503—04證券集中交易系統(tǒng)設計杜玉巍，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)的技術架構設計方法，提出了分布式證券集中交易系統(tǒng)的設計方案闡述了證券交易系統(tǒng)設計中涉及的技術架構、業(yè)務架構、功能、性能、可靠性

2、、可擴展性、運維和監(jiān)控等方面的設計方法和原則，并列舉、分析了兩個根據文中方法建設的證券交易系統(tǒng)的應用案例。關鍵詞：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)機事務處理(OnLineTransactionProcessing，OLTP)系統(tǒng)也經歷了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)據庫的交易系統(tǒng)，系統(tǒng)結構可歸納成客戶服務器模式，主要特點是采用Novell網絡桌面數(shù)據庫，且多數(shù)采用PC機構造系統(tǒng)，結構簡單，造價低。第一代系統(tǒng)通過Foxba

6、se、Foxpro、Betrieve等個人數(shù)據庫管理客戶的資金、資產等關鍵交易數(shù)據，數(shù)據庫存放在Novell服務器上，數(shù)據共享通過Novell網絡，客戶和柜員使用DOS無盤工作站訪問數(shù)據庫。第一代系統(tǒng)的缺點是數(shù)據保密性差、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)的技術架構采用三層結構，三層結構的核心概念是利用中間件，將用戶界面、業(yè)務邏輯和數(shù)據邏輯分為三個不同

7、的處理層。以中間件為基礎的三層結構系統(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)據庫的交易系統(tǒng)，這種交易系統(tǒng)充分利用了微軟的技術優(yōu)勢：WindowsNTSQLServer關系數(shù)據庫系統(tǒng)的優(yōu)點，在系統(tǒng)穩(wěn)定性、數(shù)據保密性、可維護性方面，都有了較大程度的改進。在系統(tǒng)構造上，數(shù)據庫大多數(shù)采用微軟的SQLServer，數(shù)據庫服務器

8、采用運行WindowsNT的Pc服務器。也有一部分系統(tǒng)采用Sybase數(shù)據庫，以運行UNIX操作系統(tǒng)的工作站為數(shù)據庫服務器。在第一代系統(tǒng)向第二代系統(tǒng)過渡過程中，技術實現(xiàn)上也有不同探索，曾出現(xiàn)過采用Novell服務器Sybase數(shù)據庫結構，也曾有公司嘗試過Oracle數(shù)據庫，但這兩種結構存續(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，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)務的發(fā)展，證券公司已經不滿足于以營業(yè)部為單位管理交易數(shù)據，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)部方式產生的風險，另一方面，這種集中交易的業(yè)務方式也為監(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)的許多建設經驗，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，并由此帶來風險降低、業(yè)務創(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)務的發(fā)展。有鑒于此，證券業(yè)的交易系統(tǒng)架構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的發(fā)展，構建企業(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)的建設提供了有利的硬件保障；網絡技術不斷發(fā)展，網絡帶寬不斷提高，租用價格不斷下降；各數(shù)據庫廠家的數(shù)據庫更穩(wěn)定、功能更強、性能更高；國內證券I

11、T供應廠商開發(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供應商和一些創(chuàng)新券商開始合作開發(fā)四層結構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、證券行業(yè)計算機應用；王海航(1968一)，男，I~111南充人，工程師，碩士，主要研究方向：計

12、算機網絡、軟件運性維護。維普資訊第2期杜玉?。鹤C券集中交易系統(tǒng)設計505應用系統(tǒng)的可維護性、可擴展性、可移植性和組件的可復用性，支持系統(tǒng)自動升級。23業(yè)務構架系統(tǒng)業(yè)務架構采用小核心、大外延設計，機構管理、用戶權限和認證、客戶及其他資金來源、客戶資產等作為小核心，供所有業(yè)務系統(tǒng)共享；各個業(yè)務系統(tǒng)構成大外延，通過在應用服務器上增加可裝卸模塊(LoadableBusinessModule，LBM)及在數(shù)據庫中增加新業(yè)務數(shù)據表，可在線增加新業(yè)務

13、，且增加新業(yè)務和系統(tǒng)升級均不影響老業(yè)務和老系統(tǒng)，從而實現(xiàn)資源完全共享、業(yè)務完全集中、功能和性能自由增長。系統(tǒng)性能穩(wěn)定。構成企業(yè)級的生產系統(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、大外延設計思想：全面整合了集中模式的經紀業(yè)務(深滬AB股、三板、開放式基金代銷、銀證業(yè)務、非交易所債券、LOF、ETF等)。2)支持快速實現(xiàn)新業(yè)務和新品種上線。新業(yè)務自由增加、新規(guī)則自由升級。業(yè)務完全集中處理，資源完全

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

15、不同支持多級審批；所有業(yè)務操作全部記錄日志，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(多經紀賬號)，客戶信息完備(基本信息、通信信息、業(yè)務信息、賬務信息、資產信息、賬戶信息等)，客戶分類科學(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)、便于權限管理和查詢統(tǒng)計；能夠良好的支持客戶多產品交易的業(yè)務要求，并可以為客戶服務系統(tǒng)提供完備的數(shù)據源。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)將經紀人管理和客戶經理管理分開管理的管理模式，能夠更好的進行經紀人和客戶經理的考核和管理。10)支持統(tǒng)一銀證通、網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紀業(yè)務，又可以作為管理平臺，對營銷、服務提供有效的支持。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)架構上，一般采用多數(shù)

17、據庫服務器部署的方案，采用核心數(shù)據庫、外延數(shù)據庫、查詢數(shù)據庫等多數(shù)據庫服務器并行處理，分擔處理負載；軟件系統(tǒng)上，采用應用服務器技術調度交易，充分發(fā)揮中間件技術的優(yōu)勢。在應用系統(tǒng)方面，采用內存序號發(fā)生器，以及內存數(shù)據庫技術、高速數(shù)據緩存技術和活動數(shù)據子庫技術，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)務的響應時間不超過2S，正常情況下響應時間不超過1S，柜員對單客戶業(yè)務操作和查詢響應時間不超過2S，瀏覽和統(tǒng)計查詢的響應時間不超過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、應用擴展性、業(yè)務擴展性三個方面。1)系統(tǒng)擴展性新一代集中交易系統(tǒng)的主要數(shù)據表在設計時。充分考慮了系統(tǒng)的運行效率，能夠適應大數(shù)據量的業(yè)務應用；同時，系統(tǒng)設計也在擴展性方面作了完備的設計。新一代集中交易系統(tǒng)的數(shù)據結構設計在系統(tǒng)性能方面有充分的可擴展性，即可進行靈活

20、的數(shù)據分布配置管理，可以支持多重主機并行工作模式?？芍С忠韵聨追N主機并行模式：1)可根據時段設置當前業(yè)務服務器和歷史查詢服務器。2)可根據交易請求類型設置當前交易服務器和當前交易查詢服務器(可以采用備份服務器作為當前交易查詢服務器)。3)可按營業(yè)部號將客戶數(shù)據分布部署在多個交易主機。4)可按營業(yè)部號和業(yè)務功能號的組合將客戶數(shù)據分布在多個交易主機。對于證券交易業(yè)務和資金業(yè)務可按營業(yè)部編號設置多個交易服務器，對于開放式基金、非交易所債券、期

21、貨等擴展業(yè)務可設置一個或多個擴展業(yè)務服務器，共享主服務器的數(shù)據字典、客戶資料、資金等數(shù)據。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、或按產品(業(yè)務)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)應用擴展性系統(tǒng)的應用擴展性主要體現(xiàn)在應用的體系結構和軟件模塊劃分兩個方面。在應用的體系架構方面，新一代集中交易系統(tǒng)在體系架構上分為展示表現(xiàn)層、通信層、應用層、數(shù)據層的四層體系架構，數(shù)據庫層只用于數(shù)據存儲