Apresentação realizada no TradeTech Brazil 2011

1. O Desafio Da Latência Alcance Baixa Latência No Electronic Trading Brasileiro Para Obter Vantagens Competitivas Dr. Christian J. Zimmer- Head of Quantitative Portfolio Management and ResearchItaú Asset Management José Ricardo Maia Moraes - Diretor de Desenvolvimento de NegóciosMultirede Informática S.A.

3. Componentes de latência

4. Padrões brasileiros x internacionais de latência

5. Software, rede, interface e hardware: o que será preciso para ser suficientemente rápido?

6. Por que ser rápido: justificando à sua empresa os investimentos em tecnologia para diminuir a latência

7. Latência & DMA: como medir e assegurar-se de que a latência será mantida baixa?

9. Tempo aproximado da BM&FBOVESPA: 15 milissegundos

10. Meta para os próximos 18 meses: 400 microssegundos

11. Percepção da dor: 100 milissegundos“Ao ser ferido por faca, você levará 100 milissegundos para gritar. Nesse mesmo período um sistema de negociação algorítmica terá processado cerca de 250 ofertas de compra ou venda” Fonte: Marcio Castro, CTO BM&FBOVESPA, 4/3/2011

12. Overview - Brasil Fonte: Marcio Castro, CTO BM&FBOVESPA, 4/3/2011

13. Brasil x usa Fonte: Marcio Castro, CTO BM&FBOVESPA, 4/3/2011

14. Conectividade bm&fbovespa Fonte: Marcio Castro, CTO BM&FBOVESPA, 4/3/2011

15. Volume - brasil Fonte: Marcio Castro, CTO BM&FBOVESPA, 4/3/2011

16. Volume - brasil Fonte: Marcio Castro, CTO BM&FBOVESPA, 4/3/2011

17. Evolução de latência - usa

18. Evolução volume - usa

19. LSE Environment www.londonstockexchange.com/hosting

20. LSE Environment www.londonstockexchange.com/hosting

21. LSE hosting service www.londonstockexchange.com/hosting

22. LSE Environment www.londonstockexchange.com/hosting

23. cme CME CLIENT MANAGED ROUTER GUIDANCE

24. cme CME CLIENT MANAGED ROUTER GUIDANCE

25. Nasdaq omx Thomas Fay, VP Engineering NASDAQ OMX - April 4, 2011

26. Nasdaq omx Thomas Fay, VP Engineering NASDAQ OMX - April 4, 2011

27. Volumes - nyse

28. ciclo Electronic Trading Criamais Criando mais Inabilidadehumana Algo Trading Negócios e Market Data Rápidarecepção, tradução, e distribuição domarket data Requerendo Resulta Source: TowerGroup 2007

29. Ordem de grandeza MaisLatência 7 AplicaçãoApresentaçãoSessão Dado 6 5 Janelamento TCPControle de FluxoRetransmissão Segmentos 4 Procura de endereçosEncaminhamentoRoteamento Pacotes Camada OSI Unidade 3 Store-ForwardCodificaçãoSwitching Frames 2 Framing Bits 1 MenosLatência

31. Serialização – emfunção do tamanho do pacote e velocidade da conexão

33. Endereçando variáveis SERVER SERVER NIC NIC CABLING SWITCHING

35. Arquitetura de computação paralela da NVIDIA que possibilita aumentos significativos na performance de computação pelo aproveitamento da potência da GPU (unidade de processamento gráfico).

38. iWARP

40. SFP+ to SFP+ TransceiverLatency (link) Power(each side) Cable Distance Technology SFP+ Cu SFP+ CUCopper Twinax ~0.25ms ~0.1W 10m MM OM2MM OM3 10m100m SFP+ USRultra short reach ~0.1ms 1W MM 62.5mmMM 50mm 82m300m SFP+ SRshort reach ~0.1ms 1W Cat6Cat6a/7Cat6a/7 2.5ms2.5ms1.5ms ~8W~8W~4W 55m100m30m 10GBASE-T cabling

41. storage 150 IOPS HDD  15,000 IOPS SSD

43. Ultra LowLatency (atualmente em 500ns)AggregationLayer 24 x 10G Access Layer 24 x 10G

44. arquitetura Arquiteturas virtualizadas transformando diversas unidades físicas em uma única unidade lógica VIRTUAL FÍSICO ARQUITETURA TOTALMENTE REDUDANTE (FÍSICA E LÓGICA) LIVRE DE LOOPINGS

45. arquitetura Arquitetura em camada 3 a partir do acesso de desktops e servidores não possuem tempo de convergência VIRTUAL ROTEAMENTO SIMPLIFICADO

46. arquitetura Conexão de servidores em alta disponibilidade FÍSICO VIRTUAL LÓGICO

47. arquitetura Canais de comunicação dedicados Acesso

48. A importância da localização Quanto mais próximos da Bolsa, menor será a latência LATÊNCIA-5µs/Km

49. Conexões internacionais SP – NY Típico 104-110ms Fonte: GlobeNet

50. Conexões internacionais 110 Fonte: GlobeNet

51. Problemas reais AMBIENTE 2 AMBIENTE 6 AMBIENTE 3 AMBIENTE 4 AMBIENTE 5 AMBIENTE 1 Componentes das aplicações são distribuídos pelo ambiente sem observar o fluxo entre eles AMBIENTE 7 AMBIENTE 8 DESTINO WAN Pacotes atravessam elementos de rede 32 vezes

53. Linguagens funcionais: F#, Scala, Erlang

54. Sistemas operacionais: Linux, CentOS

55. Banco de dados: KDB+, Berkeley, DB, RED

56. Modelagem: R, Mathematica, Matlab

57. Script languages: Python, Rubyonrails, LUA

58. Protocolos: FIX/FAST, TCP/IP, UDP, proprietários

59. Middleware: QuickFIX, AMQP, TIBCO Fonte: Marcio Castro, CTO BM&FBOVESPA, 4/3/2011

61. Uso de threads, múltiplas instâncias de serviço – escala verticalmente (máquinas multiprocessadas ou com múltiplos cores). Atenção para afinidades de processamento

62. Processos de distribuição de carga (Balanceamento de carga) permitem a implementação da escalabilidade horizontal

63. Atenção com banco de dados na arquitetura distribuída.Fonte: Marcio Castro, CTO BM&FBOVESPA, 4/3/2011

65. Webservices (SOA) – excelente arquitetura, mas com performance limitada – ideal para produtividade em sistemas específicos que não requeiram alto desempenho

66. Nada mais rápido que comunicação TCP/IP (sockets) ou Multicast para difusão

67. Para comunicação TCP/IP considerar middleware como MS-MQ, WebSphere MQ. Idealmente um middleware de alto desempenho como TIBCO ou IBM WebSphere MQ LowLatencyMessaging

68. Comunicação pura TCP/IP por socket, com protocolo binário, é o que apresenta melhor desempenho, mas há que se considerar (i) o padrão da mensageria e (ii) o protocolo de sessão

69. Utilização de padrões, como o FIX, para produtividade. Para aplicações que necessitam alto desempenho, evitar o XML

70. Considerar FIX FAST para performance na difusãoFonte: Marcio Castro, CTO BM&FBOVESPA, 4/3/2011

71. Protocolos - tcp O retorno ao máximo pode levar bastante tempo! TCP Perda de pacotes Perda de pacotes Perda de pacotes Perda de pacotes cwnd Tempo (RTT) Slow start Congestion avoidance

72. Porque monitorar no µs? Um microburst de 50 µS no Data Center podeintroduzirpicos de latênciamaioresque 50 ms mesmoque a utilizaçãosejamenorque 2% Visão legada Velocidade do Link Visão de 1 segundo Visão de 5 minutos Rede ok? Data Center Aplicação Impactada Visão de 5 milissegundos Velocidade do Link NecessárioAjuste Data Center Aplicação Impactada CongestionamentoDinâmico – Perda de pacotes e delay intermitentes

75. Monitoração A necessidade por informações precisas de monitoração exige que sejam instalados sensores em todos os segmentos de rede por onde trafegam as aplicações VLAN VLAN VLAN WAN PROBES 1G/10G APLICAÇÃO MONITORAÇÃO

78. Limitações fazem com que a solução não escale

80. Em caso de falha não há indisponibilidade de conectividade

81. Opção de cobre e ópticoTAP MONITORAÇÃO

82. Monitoração Trader FIX Gateway Smart Order Router Buy NTCT ! Exchange 1 Exchange 2 Exchange 3 xxx.xxx.xxx.0/24 xxx.xxx.xxx.0/24 xxx.xxx.xxx.0/24 FIX Protocol Different application protocols 10.25.12.0/24 FIX Protocol 192.168.1.0/24 29West / LBM Protocol Total Latency 22.6 msec Latency Breakout 3.8 msec 0.1 msec 1.2 msec 12.3 msec 0.2 msec

83. Onde focar esforços? OU AQUI? AQUI?

85. Faz mais sentido atacar o problema maior primeiro (aplicação), contudo pode ser muito mais caro e demorado

86. Microssegundos reduzidos com arquitetura e dispositivos de rede podem ser mais baratos e rápido de implementar

88. Altos volumes e redução de latência exigem soluções cada vez mais sofisticadas

89. Gerenciamento e monitoração não é uma opção – você só controla o que você conhece!

90. Nos próximos anos haverá uma forte onda de investimentos no mercado (Bolsa, participantes, vendors, software houses, etc.)DESAFIO Alinhar as demandas de negócios com os investimentos em tecnologia

91. Sucesso = Σ de variáveis

92. Perguntas? obrigado