В сфере рынков капитала операционный успех строится на предсказуемой производительности и низкой задержке, где даже малейшие колебания времени доставки пакетов меняют приоритет очереди и исполнение сделок. В то же время биржевые площадки и их участники сталкиваются с растущими ограничениями в традиционных локальных дата-центрах — от лимитов на энергопотребление и физическое пространство в стойках до долгих циклов закупки оборудования. Все чаще глобальные рынки капитала ищут скорость и детерминированность физического размещения (co-location) в сочетании с динамической масштабируемостью и автоматизацией облака.
На конференции Google Cloud Next ‘26 мы анонсировали решение с ультранизкой задержкой (ULL), которое теперь стало общедоступным и обеспечивает высокую скорость и гибкость для рабочих процессов высокочастотной торговли в облаке. Решение ULL включает новое семейство машин U4, которое также становится общедоступным сегодня.
Решение ULL основано на трех инфраструктурных китах:
- Сетевые технологии аппаратного уровня: Масштабируемая аппаратная рассылка многоадресного трафика (multicast) для надежных потоков рыночных данных
Сетевые технологии аппаратного уровня: Масштабируемая аппаратная рассылка многоадресного трафика (multicast) для надежных потоков рыночных данных
- Расширенная наблюдаемость сети: Динамический захват сетевого трафика с аппаратной точностью синхронизации времени, обеспечивающий последовательный аудит, воспроизведение рыночных торгов и абсолютную верификацию сделок без влияния на производительность основного трафика
Расширенная наблюдаемость сети: Динамический захват сетевого трафика с аппаратной точностью синхронизации времени, обеспечивающий последовательный аудит, воспроизведение рыночных торгов и абсолютную верификацию сделок без влияния на производительность основного трафика
- Детерминированные высокопроизводительные вычисления: Обработка критичных к задержкам уровней исполнения за высокопредсказуемое и неизменное время при каждом вызове
Детерминированные высокопроизводительные вычисления: Обработка критичных к задержкам уровней исполнения за высокопредсказуемое и неизменное время при каждом вызове
В совокупности вычисления, хранение данных, сеть и средства наблюдаемости решения ULL предоставляют финансовым биржам и участникам рынка ряд технических возможностей:
- Производительность «железа» (Bare Metal): Выделенные Bare Metal вычисления обеспечивают прямой доступ к ресурсам физического хоста, сводя к минимуму джиттер и обеспечивая предсказуемое исполнение с низким уровнем задержки для потоков рыночных данных и маршрутизации ордеров.
Производительность «железа» (Bare Metal): Выделенные Bare Metal вычисления обеспечивают прямой доступ к ресурсам физического хоста, сводя к минимуму джиттер и обеспечивая предсказуемое исполнение с низким уровнем задержки для потоков рыночных данных и маршрутизации ордеров.
- Высокопроизводительные варианты хранения: Локальные твердотельные накопители Titanium SSD обрабатывают транзакции в реальном времени и логирование тиков на хосте, дополняясь масштабируемыми хранилищами Google Cloud Hyperdisk для персистентных архивов рыночных данных и аналитики.
Высокопроизводительные варианты хранения: Локальные твердотельные накопители Titanium SSD обрабатывают транзакции в реальном времени и логирование тиков на хосте, дополняются масштабируемыми хранилищами Google Cloud Hyperdisk для персистентных архивов рыночных данных и аналитики.
- Изоляция физического трафика: Доступ к резервным многоадресным рыночным потокам A/B торговой инфраструктуры ULL осуществляется через два независимых и выделенных адаптера Titanium, в то время как третий независимый адаптер Titanium разгружает телеметрию, управление и обеспечивает доступ к сервисам Google Cloud.
Изоляция физического трафика: Доступ к резервным многоадресным рыночным потокам A/B торговой инфраструктуры ULL осуществляется через два независимых и выделенных адаптера Titanium, в то время как третий независимый адаптер Titanium разгружает телеметрию, управление и обеспечивает доступ к сервисам Google Cloud.
- Аппаратно-ускоренная многоадресная рассылка: Сетевая архитектура ULL поддерживает прием многоадресных потоков на аппаратном уровне. Это позволяет участникам передавать потоковые рыночные данные высокой пропускной способности напрямую в торговые приложения с низкой задержкой, минуя традиционные виртуальные коммутаторы уровня гипервизора.
Аппаратно-ускоренная многоадресная рассылка: Сетевая архитектура ULL поддерживает прием многоадресных потоков на аппаратном уровне. Это позволяет участникам передавать потоковые рыночные данные высокой пропускной способности напрямую в торговые приложения с низкой задержкой, минуя традиционные виртуальные коммутаторы уровня гипервизора.
- Ускоренная обработка пакетов: Поддержка OpenOnload и DPDK позволяет сетевым средствам в пространстве пользователя Linux обеспечивать предсказуемую обработку одноадресных и многоадресных пакетов при минимальных изменениях в коде приложений.
Ускоренная обработка пакетов: Поддержка OpenOnload и DPDK позволяет сетевым средствам в пространстве пользователя Linux обеспечивать предсказуемую обработку одноадресных и многоадресных пакетов при минимальных изменениях в коде приложений.
- Точное время и синхронизация UTC: Интеграция с системой синхронизации часов Firefly от Google Cloud позволяет решению стабильно обеспечивать создание сетевых меток времени с точностью менее 10 наносекунд и более качественную синхронизацию с UTC, чем нормативное требование для финансовых бирж, составляющее менее 100 микросекунд.
Точное время и синхронизация UTC: Интеграция с системой синхронизации часов Firefly от Google Cloud позволяет решению стабильно обеспечивать создание сетевых меток времени с точностью менее 10 наносекунд и более качественную синхронизацию с UTC, чем нормативное требование для финансовых бирж, составляющее менее 100 микросекунд.
- Встроенная телеметрия: Захват пакетов с низкой задержкой в режиме 24/7 и бесшовная передача пакетов вне полосы (out-of-band) для соблюдения нормативных требований и аналитики в реальном времени помогают обеспечить глубокую видимость без ущерба для производительности основного трафика.
Встроенная телеметрия: Захват пакетов с низкой задержкой в режиме 24/7 и бесшовная передача пакетов вне полосы (out-of-band) для соблюдения нормативных требований и аналитики в реальном времени помогают обеспечить глубокую видимость без ущерба для производительности основного трафика.
- Готовность к рынку 24/7: Решение разработано для непрерывной круглосуточной торговой готовности путем изоляции производственных нагрузок в выделенной первичной зоне для реальной торговли, в то время как плановое обслуживание облака и квалификационные тесты выполняются во вторичной зоне для обновлений и тестирования.
Готовность к рынку 24/7: Решение разработано для непрерывной круглосуточной торговой готовности путем изоляции производственных нагрузок в выделенной первичной зоне для реальной торговли, в то время как плановое обслуживание облака и квалификационные тесты выполняются во вторичной зоне для обновлений и тестирования.
Вычисления в решении ULL обеспечиваются новым семейством машин U4, которое предоставляет предсказуемую производительность и вычисления с ультранизкой задержкой в трех специализированных сериях машин: двухсокетных Bare Metal инстансах с тремя физическими сетевыми адаптерами — U4P для операторов бирж и U4C для участников рынка, а также высокопроизводительных ВМ U4S для операторов, участников и поставщиков услуг.
Серия машин
ЦП платформа
Ядра ЦП
Память
Сетевые адаптеры
Варианты хранения
U4P
(Bare Metal)
Intel Xeon 5-го поколения (Emerald Rapids)
120 физических ядер
512 ГБ или 768 ГБ
3 физических (1 стандартный + 2 ULL)
Локальный SSD Titanium (12 ТБ), Hyperdisk
U4C
(Bare Metal)
Intel Xeon 5-го поколения (Emerald Rapids)
120 физических ядер
512 ГБ или
768 ГБ
3 физических (1 стандартный + 2 ULL)
Локальный SSD Titanium (12 ТБ), Hyperdisk
U4S
(ВМ)
Intel Xeon 6-го поколения (Granite Rapids)
от 2 до 288 вирт. ЦП (vCPU)
До 2232 ГБ
Мульти-vNIC (до 200 Гбит/с)
Локальный SSD Titanium (18 ТБ), Hyperdisk
Мы разработали семейство машин U4, чтобы дать возможность самым технически требовательным рынкам мира работать в Google Cloud и использовать преимущества облачных сервисов и масштабирования. Примером этого является наше продолжающееся сотрудничество с CME Group, в рамках которого мы переносим рынки биржевых деривативов в Google Cloud. Здесь выделенные серверы (bare metal) U4C и U4P обеспечивают паритет задержки с прямым физическим размещением (co-location), гарантируя предсказуемую точность синхронизации времени с низкими задержками и нативную обработку потоков аппаратного многоадресного вещания (hardware-multicast). Эта архитектура демонстрирует, что основные биржевые системы и торговые стратегии могут работать в облаке с той скоростью, стабильностью и уровнем контроля, которые необходимы финансовым рынкам.
"Перенос ведущего мирового рынка деривативов в облако требует бескомпромиссной производительности, минимальных задержек и надежности. Решение Google Cloud с ультранизкими задержками (Ultra Low Latency Solution) и семейства машин U4 представляют собой прорыв для инфраструктуры финансовых рынков. Объединяя детерминированные сети с ультранизкими задержками и выделенные вычислительные мощности bare metal с преимуществами облака, участники рынка могут выполнять операции, получать рыночные данные и совершать сделки со скоростью традиционного размещения и гибкостью облака". — Пирс Пек-Уолден (Pearce Peck-Walden), управляющий директор по проектированию рыночных систем, CME Group
На базе нативной инфраструктуры Google Cloud
Решение ULL доступно в отдельных частных регионах Google Cloud, где торговые команды могут использовать ключевые преимущества облачной инфраструктуры, такие как быстрое автоматизированное выделение ресурсов, масштабирование емкости по требованию и динамическое управление парком машин. Торговые команды могут совершать сделки с ультранизкими задержками в выделенной изолированной сети ULL и передавать потоки данных по независимому сетевому интерфейсу в такие сервисы Google Cloud, как BigQuery и Gemini Enterprise.
Для участников биржевой торговли, управляющих рабочими процессами tick-to-trade или обрабатывающих рыночные данные в реальном времени, микросекундные колебания имеют критическое значение. Будучи экземплярами bare metal, серии машин U4P и U4C не добавляют никаких накладных расходов на виртуализацию для уровней исполнения, чувствительных к задержкам. Используя системную архитектуру разгрузки Google Cloud Titanium, эти экземпляры bare metal обеспечивают прямой доступ к ресурсам хоста. Экземпляры Compute Engine позволяют пользователям выделять специализированное аппаратное обеспечение с помощью стандартных API Google Cloud, оркестровать развертывания с помощью инфраструктуры как кода (IaC), применять политики межсетевого экрана нового поколения Cloud NGFW и собирать расширенную телеметрию.
Серия виртуальных машин U4S дополняет эти предложения bare metal для таких приложений, как валидация рисков до совершения сделки и аналитика в реальном времени. Развертываемые вместе с экземплярами U4P и U4C, эти виртуальные машины сокращают количество сетевых переходов в торговой архитектуре, обеспечивая при этом эластичное масштабирование от 2 до 288 виртуальных процессоров (vCPU) и скорость сети до 100 Гбит/с.
"Наше тестирование экземпляров U4 подтвердило, что Google Cloud обеспечивает низкую задержку и детерминизм, необходимые для наших ресурсоемких биржевых торговых нагрузок. Наличие как выделенных серверов, так и виртуальных машин позволяет нам оценивать ценность этой производительности по отношению к ее стоимости, помогая подобрать правильную инфраструктуру для каждой из наших торговых стратегий". — Корбин Кидд (Corbin Kidd), исполнительный вице-президент и технический директор, Prime Trading
"В ходе тестирования производительности tick-to-trade экземпляр bare metal U4C продемонстрировал исключительную скорость, показав, что облачные вычисления и сети с ультранизкими задержками могут с легкостью удовлетворять требования микросекундной торговли. Но серию U4 выделяет не просто чистая скорость обработки, а структурный детерминизм. Когда мы провели стресс-тестирование семейства bare metal U4 от Google Cloud, кривая производительности осталась практически ровной, что подтверждает: эти конфигурации облачных вычислений теперь способны предложить тот строгий детерминизм, который необходим институциональным участникам рынка". — Кристофер Уилсон (Christopher Wilson), глобальный руководитель направления модернизации пользовательского опыта, 28Stone
Глядя в будущее, эта архитектура с низкими задержками служит основой для алгоритмической торговли, позволяя компаниям передавать данные реального времени непосредственно в торговые модели на базе искусственного интеллекта.
Хранение и размещение торговых нагрузок
Семейство U4 поддерживает варианты хранения данных и политики размещения Google Cloud, помогая торговым командам быстро записывать сделки и минимизировать сетевые задержки между машинами:
- Локальный диск Titanium SSD для быстрого логирования: для ведения журналов сделок в реальном времени и кэширования данных без замедления исполнения U4P и U4C предоставляют до 12 ТиБ дисков NVMe SSD с прямым подключением (direct-attached), а виртуальные машины U4S масштабируются до 18 ТиБ.
Локальный диск Titanium SSD для быстрого логирования: для ведения журналов сделок в реальном времени и кэширования данных без замедления исполнения U4P и U4C предоставляют до 12 ТиБ дисков NVMe SSD с прямым подключением (direct-attached), а виртуальные машины U4S масштабируются до 18 ТиБ.
- Hyperdisk для архивов данных: для исторических рыночных данных, моделей бэктестирования и регуляторных архивов вы можете подключать тома Hyperdisk Balanced и Hyperdisk Extreme во всех сериях U4, масштабируя их до 32 томов и 512 ТиБ на экземпляр.
Hyperdisk для архивов данных: для исторических рыночных данных, моделей бэктестирования и регуляторных архивов вы можете подключать тома Hyperdisk Balanced и Hyperdisk Extreme во всех сериях U4, масштабируя их до 32 томов и 512 ТиБ на экземпляр.
- Политики размещения: чтобы уменьшить количество физических сетевых переходов, политики компактного размещения (compact placement policies) держат связанные машины близко друг к другу в дата-центре. В качестве альтернативы политики рассредоточенного размещения (spread placement policies) размещают машины на разных стойках для повышения отказоустойчивости.
Политики размещения: чтобы уменьшить количество физических сетевых переходов, политики компактного размещения (compact placement policies) держат связанные машины близко друг к другу в дата-центре. В качестве альтернативы политики рассредоточенного размещения (spread placement policies) размещают машины на разных стойках для повышения отказоустойчивости.
Начало работы с решением ULL
С помощью решения ULL операторы финансовых бирж, участники торгов и поставщики торговых услуг могут совершать сделки с необходимой им сегодня скоростью и надежностью, одновременно подготавливая свой бизнес к использованию постоянно развивающихся возможностей искусственного интеллекта и инфраструктуры для торговли завтрашнего дня. Решение ULL доступно в отдельных регионах Google Cloud. Чтобы узнать больше, ознакомьтесь с публичной документацией и обратитесь к нашей команде для запроса доступа.
- Финансовые услуги
- Вычисления
- Сети
- Инфраструктура
- Хранение и передача данных
- Модернизация инфраструктуры
