عندما يبحث الناس عن “البنية التحتية للتداول ذات التردد العالي”، فإنهم عادةً ما يجدون إما أحدًا من الأمورين التاليين: مدونة هندسية عن وحدات المعالجة الإنتلجنتية (FPGA) ونانوسات، أو صفحة مبيعات لرفات التخزين المؤقت. وكلتاهما دقيقة. ولا يخبرك أي منهما بأي أجزاء من هذا المجموع تتوقف عليها أنت التداول، أو ما تكلفه الحصول على “السرعة الكافية” لعملية معينة.
هذا الدليل يجمع بين الاثنين. أولاً، يقدم عرضاً مفصلاً عن البنية التحتية الحقيقية لنظام تداول منخفضة زمنه، طبقاً لدرجة التطور التي يمر بها. ثم يقارن ثلاثة مستويات (شركة HFT مؤسسية، ومتاجر تداول صغيرة، ومؤسسات مالية)، ويُوضح إلى أين يذهب المال في كل منها. النقطة الرئيسية التي يجب استخلاصها هي أن ما يُعتبر بنية تحتية جيدة يعتمد على المكان الذي يوجد فيه المعلق الذي تعاني منه. بالنسبة لمعظم المتداولين من المستوى التجاري، فإن هذا المعلق لا يكمن في أجهزتهم الخاصة.
ما الذي تعنيه كلمة “هفت هارت” في الواقع
إن بنية HFT هي كل ما بين تغيير السعر في البورصة ووصول طلبك إليها. في الواقع، تتكون هذه البنية من خمس طبقات:
- الموقعأيًا كان موقع خوادمك مقارنة بمحرك المطابقة الخاص بالبورصة أو خادم التداول الخاص بوسطائك (الاستضافة المشتركة أو الاستضافة القريبة أو VPS في نفس مركز البيانات أو جهاز كمبيوتر في المنزل).
- شبكةكيف تنتقل البيانات: الربط عبر الشبكات داخل مركز البيانات، الألياف الضوئية أو الميكروويف بين المدن، والمفاتيح وبطاقات الشبكة.
- الأجهزةالمعالجات والذاكرة وبطاقات الشبكة، وفي أحدث الأنظمة، وحدات معالجة إلكترونية (FPGA) (أجهزة رقائق قابلة للبرمجة التي تعمل تلقائيًا على معالجة المعاملات مباشرةً في الأجهزة).
- برنامجنظام التداول نفسه، أي مقدمو الخدمات، ومطور دفاتر الأوامر، ومحرك الاستراتيجيات، وفحوصات المخاطر وبوابة الأوامر، بالإضافة إلى ضبط نظام التشغيل الموجود في الخلفية.
- الوصول إلى السوق والبيانات: البروتوكول الذي تتداول بواسطته (بروتوكول التداول الثنائي الأصلي، واجهة برمجة التطبيقات FIX، ووصلة MetaTrader، واجهة WebSocket للعملات المشفرة) ونوعية إشارة السعر التي تتفاعل معها.
يمكن للمؤسسة أن تنفق ملايين على الطبقات الأربعة الأولى، ولا تزال تخسر أمام شخص لديه طبقة خامسة أفضل، وتحدث العكس أيضًا. ضع ذلك في الاعتبار أثناء مرورنا من كل مرحلة على حدة.
مسار "التفاعل مع السوق": تشريح نظام تداول منخفض التأخير
العدد الذي يهتم به مهندسو HFT هو متوسط زمن الاستجابة في عملية التداول: الفترة الزمنية الممتدة من لحظة وصول حزمة بيانات السوق إلى بطاقة الشبكة الخاصة بك إلى لحظة مغادرة حزمة طلبك لها. إنها تقيس نظامك الخاص فقط. يتم تتبع وقت التبادل والشبكة بشكل منفصل. وفيما يلي المسار الذي يغطي الرقم.
1. معالج إمدادات بيانات السوق
تُرسل البورصات الأسعار كجزء من سلسلة من الحزم الصغيرة. غالبًا ما تستخدم مواقع الأسهم والعقود الآجلة شبكة بث متعددة الوصلات، بينما تقوم البورصات الخاصة بالعملات المشفرة ومعظم وسطاء الفوركس بإرسالها عبر واصبويل (WebSocket)، أو نظام FIX، أو اتصال MetaTrader. يقوم معالج التغذية بتشفير هذه الحزم إلى أحداث داخلية. في أحدث التقنيات، يتم تشفير الحزمة قبل أن يراها معالج CPU.
2. بناة دفتر الأوامر
تحديث أحداث Decoded يقوم بتحديث نسخة محلية من دفتر الطلبيات. يبدو هذا أمرًا طفيفًا، لكن أرقام التسلسل والفجوات والبضائع غير المنتظمة وإعادة التزامن هي الأسباب الرئيسية لتعطل العديد من الأنظمة المصنوعة محليًا. إن كتاب سريع لكن غير صحيح هو أسوأ من غير مجدي.
3. محرك الاستراتيجية أو الإشارة
تحدد هذه المرحلة ما إذا كان ينبغي اتخاذ إجراء. في السوق، تُعيد تسعير الأسعار. في تداول الاختلافات في زمن الاستجابة، تُقارن السعر المرجعي السريع مع السعر في مكان الاستجابة الأبطأ. في تداول الاختلافات الإحصائية، يتم تحديث نموذج النطاق الترددي. تظل المتاجر الكبرى تضمن حرية هذا البرنامج من تخصيص ذاكرة، وحملات قفل، وطلبات نظامية على المسار السريع، لأن كل واحد منها قد يكلف ثوانٍ من الزمن بشكل عشوائي.
4. فحص المخاطر قبل التداول
قبل أن يغادر أمر ما، يخضع للقيود المتعلقة بالموقف وحجم الأوامر وسعر الكرونز والرسالة. تتطلب الأماكن الخاضعة للرقابة هذه الفحوصات للوصول المباشر إلى السوق، لذا لا يمكن التغاضي عنها. التحدي الهندسية يتمثل في جعلهن رخيصة بدلاً من إزالتهن.
5. بوابة الطلبات
يقوم البوابة بتشفير الأمر وفقًا لوسيلة الاتصال المستخدمة في المكان: بروتوكول ثنائي أصلي، أو FIX، أو بواب MetaTrader الخاص بالوسيط، أو واجهة API REST/WebSocket للتعاملات المشفرة. يمكن لبروتوكول واحد فقط أن يغير الصورة بمقدار عدة أضعاف. مقارنة لدينا إنجاز تنفيذ FIX API و MT4 يغطي هذا بالتفصيل في FX.
الموقع: الاستضافة المشتركة، الاستضافة القريبة ومخطط مراكز البيانات
تنتقل الضوء عبر الألياف الضوئية بسرعة تقارب ثلث سرعتها في الفراغ، أي حوالي 200 كم في كل ملليثانية. لا يوجد خدعة برمجية يمكنها أن تتجاوز المسافة، وهذا هو السبب في أن أول قرار يتعلق بالبنية التحتية هو دائمًا أين.
- التجميع في موقع واحد يعني ذلك استئجار مساحة خوادم في نفس المبنى الذي يوجد فيه محرك التوافق الخاص بالتبادل، وربطها بشبكة توصيل قصيرة عبر كابل. غالبًا ما تعادل تبادلات التوافق طول الكابلات بحيث يحصل كل عميل موجود في نفس الموقع على مسافة اتصال متساوية.
- استضافة على مقربة يعني مركز بيانات قريب، على بعد بضعة كيلومترات. إنه أرخص وأيضًا سريع بما يكفي لمعظم الاستراتيجيات التي لا تتنافس مع الشركات الكبرى.
- المراكز الخاصة بتداول العملات الأجنبيةلا توجد بورصة واحدة لتداول العملات الأجنبية، لذا تتجمع المعاملات في عدة مراكز بيانات. وتستضيف Equinix LD4 (لندن) وNY4 (منطقة نيويورك) وTY3 (طوكيو) العديد من مزودي السيولة، ومزودي الخدمات الإلكترونية للشركات (ECN)، ومراكز تبادل الوسطاء. دليل اختيار VPS في LD4 أو NY4 أو TY3 يشرح كيفية معرفة أي منصة يستخدمها الوسيط الخاص بك.
تُحدد أسعار الاستضافة في الوحدات أو الأجزاء، بالإضافة إلى تكلفة الكهرباء والرسوم الشهرية لكل اتصال عبر شبكة. عادةً ما تصل التكلفة الإجمالية إلى آلاف الدولارات شهرياً قبل شراء أي أجهزة، وتضاف إلى ذلك تكاليف تبديل الاتصالات وتذاكر بيانات السوق. هذا هو سبب كونها أداة مؤسسية.
الشبكة: الألياف الضوئية، الميكروويف والضوضاء
فيما بين المدن، تخلت الشركات الأسرع نمواً عن الألياف لصالح خطوط الاتصال المباشرة. الميكروويف والبلوتوث الروابط، لأن الإرسال عبر الهواء يتسم بسرعة تقترب من سرعة الضوء، بينما تكون طرق الألياف الأبطأ وأحياناً غير مستمرة. على سبيل المثال، في الممر بين شيكاغو ونيويورك، تكون سرعة الرحلة ذهابًا وإيابًا الأفضل باستخدام الألياف حوالي 13 مللي ثانية، بينما تكون سرعة الموجات الميكروويف حوالي 8 مللي ثانية. كان الفارق هذا يستحق مئات الملايين من الدولارات في بناء الشبكة. تُحمل الموجات الميكروويف قدرًا ضئيلاً من النطاق الترددي وتتلاشى في حالة هطول الأمطار الغزيرة، لذلك تقوم الشركات بتشغيلها بجانب الألياف بدلاً من الاستعاضة عنها.
في داخل مركز البيانات، يتركز التركيز على المكونات التبديلية ذات زمن انتقال من نقطة إلى أخرى أقل من ثانية، وبطاقات الشبكة التي تدعم تجاوز النواة، وتوقيعات زمنية مادية. المقاس الأساسي هنا هو الارتعاش أكثر من المتوسط: نظام يمتلك متوسطًا قدره 10 مللي ثانية ولكنه يمتلك 2 مللي ثانية في النسبة النسبة التاسعة، فسيخسر بالضبط الصفقات المهمة. تظهر النسب المئوية مرة أخرى في مقالتنا. انقطاع زمنية التداول بالعملات الأجنبية على مراحل.
خدع الأجهزة والبرامج، وما الذي يشتري كل واحد منها
| التقنية | ما الذي يفعله | الزيادة النموذجية (بمعدل ترتيب) | من يحتاج إلى ذلك؟ |
|---|---|---|---|
| التجاوز عن kernel | يتعامل التطبيق تلقائيًا مع حزم البيانات مباشرةً من بطاقة الشبكة، دون الحاجة إلى تجاوز طبقة الشبكة الخاصة بنظام التشغيل. | عشرات الميكروثوان إلى بضع | الشركات المتنافسة على مستوى الميكروثانية |
| تثبيت وإبعاد وحدة المعالجة المركزية عن العمل | قواطع مخصصة للطريق الساخن، لا توجد انقطاعات، ولا عمليات أخرى | يُزيل بشكل أساسي ارتفاعات التذبذب | كل شخص يقوم بتشغيل نظامٍ مهم على خادمه الخاص |
| FPGA | تعميق معالجة الإشارات، إشارات بسيطة وتشفير الأوامر يتم تنفيذه في البرامج الحاسوبية | تداول سريع دون انقطاع خلال أقل من ثانية | سباق HFT على أعلى المستويات من أجل الحصول على موقع في الطوابير |
| توقيع الأجهزة وتكنولوجيا PTP | أجهزة توقيت دقيقة في جميع الأجهزة، لذا يمكنك قياس كل حركة | لا يوجد زيادة في السرعة، لكنك تعرف أخيراً إلى أين تسير الزمن | كل من يقدر أهمية زمن الانتظار |
| قواعد البرمجة البسيطة الخالية من التخصيص | لا توجد قفل، ولا توقف في عمليات جمع القمامة، ولا توجد مكالمات نظام على المسار الساخن | يمنع حدوث حالات تعطل متقطعة مدتها عدة مللي ثانية | كل متداول آلي، في أي مستوى |
كل صف يمثل ثوانٍ من الزمن، وهذا الأمر لا يهم إلا إذا كانت تلك الثواني هي الفارق بين الفوز والخسارة في الصفقات. بالنسبة لصاحب منصة تداول يتنافس على الحصول على موقع في قائمة الانتظار، فإن ذلك هو الحال. بالنسبة للمتداول الذي تمر أوامر تصرفه عبر مكتب التداول لدى وسيط مع تأخير يبلغ 20 مللي ثانية، فإن ذلك لا يهم. وهذا يقودنا إلى المستويات.
مقارنة بين ثلاث مستويات من البنية التحتية HFT
| التحليل الفني المؤسسي | متجر معدات صغيرة / صندوق | تاجر التبادل التجاري بالتجزئة | |
|---|---|---|---|
| الموقع | التقاسم في كل مركز تبادل | التقاسم المباشر أو الاستضافة القريبة، غالبًا ما يتم مشاركتهما | VPS في مركز البيانات الخاص بالوسيط (LD4، NY4، TY3) |
| الوصول إلى السوق | عضوية التبادل المباشر، والبروتوكولات الأصلية | الوصول المدعوم، FIX | حساب الوسيط عبر MetaTrader أو cTrader أو FIX |
| متأخرات النظام الخاص | من الثانية الفائقة إلى بضع ميلي ثانية | من ثواني ميكرو إلى عشرات الميكروثانية | من الثانية إلى بضع مللي ثواني |
| الحدود الرئيسية | سرعة المتسابقين | الوصول إلى الشبكة والمكان | تنفيذ التداول من قبل الوسيط وجودة التغذية |
| التكاليف التشغيلية الكلية | ملايين سنوياً | من عشرات إلى مئات الآلاف سنوياً | تقدر التكلفة بـ 30 إلى 150 دولارًا شهريًا مقابل VPS بالإضافة إلى البرامج والإمداد بالمعلومات. |
اعتبروا عمود التكلفة كأرقام مقربة بدلاً من الأسعار. ما يظهر هو أن المستويات لا تتنافس مع بعضها البعض. لا يتقاضى متداول تداول الفروقات في أسعار التجزئة مع تاجر في سوق الصرف. بل يستغلون تأخيرًا بين مصدر سريع للأسعار وسيط أبطأ يقاس بالمللي ثوانٍ، لذا لا يحتاج بنية تحتية هؤلاء إلا إلى سرعة أعلى بشكل واضح. ذلك الوسيط الإنهاء. لا يجب أن يكون سريعًا من الناحية المطلقة.
البنية التحتية لـ Crypto HFT: ما هو المختلف
تبدو نسخة التشفير من هذا المجموعه مختلفة بثلاث طرق:
- مناطق السحابة بدلاً من الاستضافة في مواقع معينة. تُستخدم العديد من البورصات الكبيرة محرّكات المطابقة الخاصة بها في مناطق سحابة عامة، لذا فإن “التقاسم” يعني عادةً اختيار نفس منطقة السحابة ومنطقة التوافر. تقدم بعض الأماكن اتصالاً مخصصاً منخفض التردد للعملاء الكبار.
- واجهات برمجة التطبيقات بدلاً من التقارير المباشرة. تصل بيانات السوق عبر واجهات WebSocket، وتتم معالجة الطلبات عبر واجهات REST أو WebSocket، مع قيود السرعة وأوزان كل حساب على حدة. تتحدد تصميمك وفقًا لتلك القيود بقدر ما تتحدد من السرعة الفورية. دليلنا الربط ببرامج واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بالتبادلات المشفرة من أجل الاستثمار في الصفقات التنافسية يتضمن ميزات الحد من معدلات التكاليف، ومزامنة دفتر الأوامر، والأمن الأساسي.
- عديدًا من الأماكن، على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. يجب أن تكون استراتيجيات الصرف المتعددة في عدة مناطق في وقت واحد، وأن تتمكن من البقاء على قيد الحياة في ظل إعادة الاتصال، واختبارات الصيانة، والتقطاعات الجزئية في أي وقت من اليوم.
القاعدة العامة لا تزال سارية المفعول: ابحث عن أقصر مسافة تحرك لا يمكنك السيطرة عليها، ثم قم ببناء البنية التحتية الكافية للبقاء في صدارة هذه المسافة.
ما الذي يحتاجه في الواقع تاجر تداول متأرجح زمنياً في قطاع التجزئة
إذا كانت استراتيجيتك هي تداول الفروقات على أسعار الصرف الفوري أو العقود مقابل الفروقات في البورصات التجارية، فإن هذه هي القائمة المرجعية التي تكتسب أهميتها، بترتيب الأثر:
- ضع الملقم بجانب الوسيط. عادةً ما يجعل VPS الموجود في نفس مركز البيانات الذي يعمل عليه خادم التداول الخاص بمدير التداول الخاص بك رحلة ذهاب وعودة تستغرق 50-150 مللي ثانية من المنزل إلى واحد في حدود مللي ثانية واحدة. لا يوجد أي ترقية أخرى تقترب من هذا الأمر.
- استخدم سعر مرجعي أسرع حقًا. الحد هو الفجوة بين سعرين. إذا لم يكن نظام التداول الخاص بك أسرع من نظام الوسيط، فلن يكون لبقية البنية التحتية الخاصة بك ما يمكنها العمل عليه.
- اختر الاتصال الأسرع الذي يقدمه الوسيط الخاص بك. في بعض الوسطاء، يمكن لحدث FIX API أو الجسر الذي يتم تشغيله بشكل جيد أن يتم تنفيذه بشكل أسرع بشكل ملحوظ من مسار المعاملة التقليدي، بينما في الوسطاء الآخرين يكون الفرق ضئيلاً. قم بقياس ذلك.
- حافظ على نظافة VPS. موارد مخصصة، ولا توجد محطات عمل أو متصفحات إضافية تتنافس على وحدة المعالجة المركزية، وتتمثل الاستقرار في التوقيت في هذه الحالة في أهمية أكبر من السرعة الفائقة.
- قم بقياس المسافة ذهابًا وإيابًا، وليس المسافة في الجولة الواحدة. تسجل الوقت من إرسال الإشارة إلى تأكيد الشراء. إن رسالة ping إلى عنوان IP للخدمة ستخبرك بالكاد عن مدة تأكيد الطلب.
إن البرنامج الذي يعمل على هذا VPS هو الذي يجعل هذه القطع تعمل كجهاز نظام عملي. برنامج المراجحة في الكمون تم تصميم النظام لتلبية هذه المتطلبات: يتم توصيل التغذيات السريعة وجلسات السمسرة (MT4 وMT5 وcTrader وFIX) في مكان واحد، وتتم إدارة منطق المقارنة والطلبات على خادم تتحكم فيه.
أخطاء البنية التحتية الشائعة
- القيام بعمليات الشراء بسرعة حيث لا توجد هناك أي معوقات. تختلف زمن الاستجابة بين جهاز كمبيوتر للألعاب مع وحدة معالجة مركزية مُعززة للتسريع في المنزل وبين وسيط في لندن بنحو 80 مللي ثانية. المكانة هي الأولوية، والأجهزة هي الثانية.
- تحسين المتوسط وتجاهل الطرف الآخر. إن الاتصال الذي يكون سريعًا عادةً ولكنه يتوقف لمدة 300 مللي ثانية عدة مرات في الساعة سيجعلك تشعر بالضيق في أكثر الأوقات ازدحامًا.
- فإذا افترضنا أن الوسيط موجود في لندن، لأن الشركة موجودة هناك. قد يكون خوادم التجارة موجودة في مدينة مختلفة عن مقر الشركة. تأكد من ذلك قبل استئجار VPS.
- اعتبار البنية التحتية ثابتة. يتحول الوسطاء إلى خوادم أخرى ويغيرون الجسور. يجرون قياسات جديدة بعد أي تغيير غير مبرر في مستويات الإمداد.
- نسخ الخطط المؤسسية. تُحلّل تقنيتا Kernel Bypass وFPGA مشكلة التنافسية التي لا تعاني منها. استثمر هذا المبلغ في نظام تغذية أفضل أو خادم أكثر ملاءمة.
أسئلة متكررة
ما هي بنية تحتية التداول ذات التردد العالي؟
إنها مزيج من الموقع (التركيب المتبادل أو وجود خادم قريب)، والشبكة، والأجهزة، وبرنامج التداول، وإمكانية الوصول إلى السوق، والتي تتيح للشركة الاستجابة لتغيرات الأسعار وإرسال الأوامر في غضون ثوانٍ معدودة إلى مللي ثواني. الهدف هو التقليل من الوقت الفاصل بين تغير السعر وتوصل أوامركم إلى السوق وتحقيق الاستقرار فيه.
كم تكلف البنية التحتية لـ HFT؟
يعتمد الأمر على المستوى. الاستثمار المؤسسي في تكنولوجيا فوريكس فوريكس مع الاستضافة في عدة بورصات، وصلات الميكروويف وأجهزة FPGAs يتكلف ملايين الدولارات سنوياً. قد تنفق متجر صغير لبيع الأدوات الإلكترونية عشرات إلى مئات الآلاف. يمكن لتاجر تداول الخيارات الثنائية أن يملك VPS جيد التوافق بتكلفة تبلغ حوالي 30 إلى 150 دولارًا شهريًا بالإضافة إلى البرامج والبيانات، لأن المعوق الرئيسي لديه هو الوسيط وليس الميكروثوانات.
ما هو زمن الانتظار قبل التداول؟
هذا هو الوقت الفاصل بين وصول حزمة بيانات السوق إلى نظامك وبين مغادرة أمر الشراء له. ويقيس هذا الوقت فقط نظامك الخاص (منظم التغذية، القائمة، الاستراتيجية، فحص المخاطر، البوابة)، وليس شبكة التداول أو البورصة. تُقيِّم أنظمة HFT العليا هذا الوقت في النانوثانية أو في عشرات الميكروثانية.
هل أحتاج إلى استضافة مشتركة لتحقيق مكسب من الاختلافات في زمن الاستجابة؟
في حالة تداول العملات الأجنبية والخيارات الثنائية، لا يوجد في العادة أي تداخل في زمن الاستجابة. ما تحتاجه هو VPS في نفس مركز البيانات الذي يضم خادم التداول الخاص بمدير التداول الخاص بك، مما يوفر سرعة انتقال منخفضة تبلغ بضع مئات من ملليالثانية. أما تجميع المراكز في البورصة، فيتم بناءه لمواجهة شركات HFT الأخرى على مستوى المليالثانية، وهو أمر مختلف تمامًا.
هل جهاز FPGA ضروري للتداول على ترددات عالية؟
فقط في الجزء العلوي، حيث تتنافس الشركات على الحصول على موقع في قائمة الانتظار في البورصات، وتحدد بضع مئات النانوثانية من الزمن من سيحصل على الوظيفة. بالنسبة لمعظم الاستراتيجيات الآلية، فإن البرمجيات المكتوبة بشكل جيد على خادم معدّ بشكل مناسب تكون سريعة بما يكفي، ويتم إنفاق المال بشكل أفضل على الموقع وجودة البيانات.
كيف تختلف البنية التحتية لـ HFT في مجال العملات المشفرة عن البنية التحتية في مجال الفوركس؟
تصل بورصات العملات الرقمية عبر واجهات برمجة التطبيقات WebSocket وREST مع قيود السرعة، وغالباً ما يتم استضافتها في مناطق سحابية عامة، وتتم التجارة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع في العديد من الأماكن. لذا تركز البنية التحتية للعملات الرقمية على تشغيل الخوادم في المنطقة السحابية المناسبة، والحفاظ على دقة دفاتر الحسابات، وإدارة قيود السرعة. ويركز الفوركس على مراكز البيانات مثل LD4 وNY4 وTY3، ومسار تنفيذ الوسيط.
نبذة عن المؤلف
