puma | arquitetura de entrada de...

P U B L I C I N F O R M A T I O N 1

PUMA | ARQUITETURA DE ENTRADA DE ORDENS


AGENDA

• Arquitetura Atual

• Projeto Novo Gateway de Entrada de Ordens

• Market Segment Gateway (MSGW)

• MSGW + LINE Trading – Potencial Problema de Latência

• Modelos x Funcionalidades

PUMA | ARQUITETURA DE ENTRADA DE ORDENS


Arquitetura Atual


ARQUITETURA ATUAL

• Tecnologia Antiga (+ de 10 anos)

• Cálculos de risco realizados fora do gateway na central de risco;

• RTT alto (~1.4 milissegundo);

• Alto desvio padrão;

• Windows como sistema operacional dos servidores dos gateway (precisão de

milissegundos no timestamp); e

• Gateway e Centrais de Risco podem embaralhar sequencia de entrada das ordens.

GATEWAYS DE ENTRADA DE ORDENS X LINE TRADING


TYPE OF ACCESS

GATEWAYS DE ENTRADA DE ORDENS X LINE TRADING

232 GWs de Conveniência

NÚCLEO 1 NÚCLEO 2 NÚCLEO 3 NÚCLEO 12NÚCLEO 4

CENTRAL

DE RISCO

1

CENTRAL

DE RISCO

2

CENTRAL

DE RISCO

3

X

1

4 5

6

Validação de Risco Inline

2

3 7


PROJETO NOVO GATEWAY DE ENTRADA DE ORDENS



• FIFO no nível do gateway;

• Redução de RTT e desvio padrão;

• Timestamps em nanossegundos para os componentes da plataforma (Núcleo, Central de

Risco e Gateway);

• Cancelamento Persistente / CoD;

• Sessão Supervisora para clientes;

• Rejeições de borda nas sessões Drop Copy;

DEMANDA DE CLIENTES



• Atualização do componente mais antigo da plataforma PUMA;

• Aumento da capacidade da plataforma;

• Redução da infra necessária para manutenção dos gateways / redução do número de

sessões do ambiente;

• Uso de protocolo mais eficiente; e

• Possibilidade de tornar a entrada de ordem mais rápida do que o Market Data (Market Data

não é escopo do projeto).

MELHORIAS ESPERADAS


MARKET SEGMENT GATEWAY


MARKET SEGMENT GATEWAY

PONTO ÚNICO DE ENTRADA PARA CADA NÚCLEO DE NEGOCIAÇÃO


LINETrading

LINETrading

LINETrading

X

MSGW 1 MSGW 2 MSGW 3 MSGW 4


X

1

2

6

3

7

MSGW 12


4 5


MSGW + LINE TRADING – Potencial Problema de Latência


MSGW + LINE TRADING – POTENCIAL PROBLEMA DE LATÊNCIA

RESSEQUENCIAMENTO DE MENSAGENS

CENTRAL DE RISCO 1

CENTRAL DE RISCO 2

CENTRAL DE RISCO 3

MSGW 1

MSGW 2

MSGW 3

123

456

789

142 357 689

Premissas da Simulação:

• RTT da Central de Risco = 300 micros

• 3 passos de processamento com 100 micros cada

#1 #2 #3

MSGW 11 3 2

001 / 301 003 / 303 002 / 502

MSGW 26 4 5

004 / 304 002 / 402 003 / 403

MSGW 38 7 9

004 / 404 003 / 503 005 / 505

Sequência de mensagem enviada ao núcleo

MSGW 11 2 3

301 / 301 502 / 502 303 / 502

MSGW 24 5 6

402 / 402 403 / 403 304 / 403

MSGW 37 8 9

503 / 503 404 / 503 505 / 505


MODELOS X FUNCIONALIDADES


• MODELO I – VALIDAÇÃO INLINE DAS MÉTRICAS AGREGADAS COM LINE TRADING

• MODELO II – ATUALIZAÇÃO TECNOLÓGICA DA ARQUITETURA ATUAL (HW E SW)

• MODELO III – VALIDAÇÃO INLINE DE MÉTRICAS NÃO AGREGADAS

TYPE OF ACCESS

MODELOS X FUNCIONALIDADES


TYPE OF ACCESS

MODELO I – VALIDAÇÃO INLINE MÉTRICAS AGREGADAS

X

1

6

MSGW 1 MSGW 2 MSGW 3 MSGW 12MSGW 4

LINETrading

LINETrading

LINETrading

LINEClearing

LINEClearing

LINEClearing


Validações de Risco Near Time

2

8

3

7

4 5

X


X



TYPE OF ACCESS

• Vantagens

• Validação das métricas agregadas inline.

• Desvantagens

• Maiores RTT e desvio padrão;

• RTT com dependência de burts nas centrais de risco; e

• Alta diferença de latência entre nova ordens e

cancelamentos.

MODELO I – VALIDAÇÃO INLINE MÉTRICAS AGREGADAS


TYPE OF ACCESS

MODELO II – ATUALIZAÇÃO TECNOLÓGICA

232 GWs de ConveniênciaX

1

4 5

6

LINETrading

LINETrading

LINETrading

LINEClearing

LINEClearing

LINEClearing

2

8

3

7



Validações de Risco Near Time


TYPE OF ACCESS

• Vantagens

• Manutenção da arquitetura atual;

• Não tem incompatibilidade com o LINE Trading

• Desvantagens

• FIFO garantido no núcleo de negociação;

• Arbitragem de latência entre gateways; e

• Maior número de sessões no ambiente.

MODELO II – ATUALIZAÇÃO TECNOLÓGICA


TYPE OF ACCESSMODELO III – VALIDAÇÃO INLINE MÉTRICAS NÃO AGREGADAS

X

MSGW 1 MSGW 2 MSGW 3 MSGW 12MSGW 4

1

5

4 Central de Risco 1

Central de Risco 2

Central de Risco 3


Validações de Risco Near Time das métricas agregadas

X


X

2 3



TYPE OF ACCESS

• Vantagens

• RTT ~300 microssegundos menor comparados aos modelos I e II;

• Baixo desvio padrão e alta previsibilidade de desvio padrão;

• RTT independente de burst nas centrais de risco;

• Flexibilidade de funcionalidades no LINE Clearing sem impacto no RTT.

• Desvantagens

• Validação dos limites não agregados inline:

• Mercados Autorizados;

• Tamanho Máximo de Oferta; e

• Saldo Comprado ou Vendido por Instrumento.

• Limites de agregados validados em near time (até 1 milissegundo).

• Funções Adicionais

• Modo Síncrono dos limites agregados após determinado threshold;.e

• Pequena diferença de RTT entre ordens e cancelamentos.

MODELO III – VALIDAÇÃO INLINE MÉTRICAS NÃO AGREGADAS


TYPE OF ACCESS

Funcionalidade LINE 5.0 Trading LINE Trading (Síncrono)LINE Clearing

(Assíncrono)

Participantes PNP / PN / Carrying PNP / PN MC / PNP / PN / Carrying

Validação de Limites Inline X X

Validação de Limites Near Time X

Modo Protegido X X

Modo Síncrono (threshold) X

Entidades Conta / DocID / Operador Conta / DocID / Operador Conta / DocID

Alocação e Posições de Inicio de Dia X

Controle de Repasse X X



TYPE OF ACCESS

Funcionalidades LINE 5.0 TradingLINE Trading

(Síncrono)

LINE Clearing

(Assíncrono)

Mercados Autorizados X X

Tamanho Máximo de Oferta X X

Saldo Comprado e Vendido por Instrumento X X X

Saldo Financeiro Day Trade (assíncrono) X X

Saldo Devedor Potencial X X

Incremento de Risco Potencial (Negócios e

Ofertas)X X

Saldo de Venda a Descoberto X

Incremento de Risco (Negócios) X

Câmbio Pronto Eletrônico X

Empréstimo de Ativos (BTB) X




• O que não estamos planejando mudar (pelo menos não na 1a versão)

– Sessões de Drop Copy continuam publicando mensagens FIX.

– Sessões Supervisoras/Administrativas.

– Gateways atuais entrypoint, fazendo roteamento das mensagens.

• O que estamos planejando mudar

– Novo gateway com protocolo binário utilizando SBE (simple binary encoding);

– Novo protocolo, mensagens menores e específicas, campos de tamanho fixo, dados mais amigáveis.

• Ex. Sending time (tag 52), de: 20190329-15:30:08.161, para binário (long/int64) desde epoch 1553873408161.

– Timestamp em nanossegundos para o MSGW, indicando quando a mensagem foi recebida.

Mudanças no Order Entry



• Conexão com cada MSGW, atualmente temos 12 market segments.

– Como identificar um market segment? Tag 1300 (Market Segment Id) no UMDF 2.0, na Security List.

– Duas instâncias de gateway por market segment, (fault tolerance); e

– FIFO na entrada da ordem, garantido no nível do gateway.

• Recuperação de mensagem em componente dedicado, fora do MSGW

– Evitar impacto na latência durante recuperação

– Maior flexibilidade para as recuperações




• Por que estamos planejando usar Binário/SBE

– Melhor performance comparado com representação em FIX( ascii ), maior determinismo

– Implementação mais simples, ferramentas disponíveis para geração de codecs em C++, Java & C#

– Boa experiência na comunicação entre LINE 5 e Gateway.

– Outras bolsas já estão usando, possível substituto ao FAST no Market Data.

– Fácil entendimento tendo o FIX como base, referência https://github.com/FIXTradingCommunity

– Estrutura das mensagens em alto nível


https://github.com/FIXTradingCommunity


TYPE OF ACCESS

PUMA TRADING SYSTEM

ENGINE EQT01

PRODUCTS DISTRIBUTION PER ENGINE

B3, Usiminas,

Gerdau, BB and

their related

Options

ENGINE EQT02

PETR, COSAN,

OSX, PetroRio

and their related

Options

ENGINE EQT03

BDR, Cemig, FII,

BRFood, Braskem,

Eletrobrás and

their related

Options

ENGINE EQT04

Klabin, Oi,

MagaLu, JBS,

Cyrela and their

related Options

ENGINE EQT05

ETF, IBOV,

Ambev, Gol,

Suzano and their

related Options

ENGINE EQT06

Bradesco, Itaú,

Itausa,

Santander, Cielo

and their related

Options

ENGINE DRV01

Commodities,

Exchange rates

and their

related Options

ENGINE DRV02

Ibovespa

Futures, Single

Stock Futures

and their

related Options

ENGINE DRV03

Mini Ibovespa

Futures and

their related

Options

ENGINE DRV04

Mini U.S.

Dollar

Futures

ENGINE DRV05

Interest rates

and their

related

Options

ENGINE DRV06

U.S. Dollar

Spot and

BYMA

puma | arquitetura de entrada de...

Documents