华锐技术何志东：证券核心交易系统分布式改造将迎来规模化落地阶段
近年来，数字化转型成为证券业发展的下一战略高地，根据 2021 年证券业协会专项调查结果显示，71% 的券商将数字化转型列为公司战略任务。
在落地数字化转型战略过程中，证券业核心交易系统面临着不少挑战。构建新一代分布式核心交易系统成为券商落地数字化转型的有效路径，证券业核心交易系统分布式改造已是大势所趋。
证券业核心交易系统有什么需求?有哪些挑战?如何进行分布式架构升级?在 PingCAP 用户峰会 2023 上，华锐分布式技术实验室主任何志东接受采访时给出了他的观察和思考。
证券业核心交易系统面临挑战
在数字化转型的大背景下，金融业的系统架构都面临着新的需求和挑战。 由于业务的差异，银行、证券、保险三大金融行业对系统架构的需求既存在共性，也有不同。
何志东介绍，银行、证券、保险都属于金融业，金融业稳定第一，对系统的高可用能力要求极高，尤其是银行、证券对系统有更高的可用性要求。
相比于银行，证券业因自身的业务特性，对系统架构有独特的需求。首先是低延时，证券市场交易永远追求超低延时，证券核心交易系统需要微秒级(1 毫秒 = 1000 微秒)时延，银行系统达到毫秒级(1 秒 = 1000 毫秒)。其次是高并发，证券核心交易系统会有很多瞬间的脉冲，单一系统瞬间超万笔每秒，交易所侧的系统设计并发容量都是几十万笔每秒，这样的高并发量是双十一等购物节的峰值，但那并非常态，而高并发量是证券业的常态。在系统规模上，证券业的系统规模没有银行那么大。
“需要在小规模系统的情况下处理更高的并发，而且要求更低的时延，这就是证券业跟银行业核心交易系统的一个很重要的差别。”何志东说。
证券核心交易系统是证券公司交易执行平台，提供交易前端风控检查、订单生成、报盘、交易管理、运营等功能，为投资者提供交易服务。从 2005 年算起，上一代集中式架构的证券核心交易系统已经运行了近 18 年，证券行业正处在持续发展阶段，上一代系统面临着高可用、低延时、高吞吐、易扩展、安全方面的挑战，已经无法满足新的业务诉求。
“整个证券行业正在进入到新一代核心交易系统更新迭代的关键时间节点。”何志东说，证券业核心交易系统不断追逐新的技术，追求高可用和性能，支持全栈国产化以实现安全性，核心交易系统的分布式改造迫在眉睫。
今年 6 月，中国证券业协会印发《证券公司网络和信息安全三年提升计划(2023-2025)》，鼓励券商向分布式架构转型。计划明确鼓励有条件的券商积极推进新一代核心系统的建设，根据不同客户群开展核心系统技术架构的转型升级工作。积极从集中式专有技术架构向分布式、低时延、开放技术架构转型。
分布式改造加速破局
何志 东介绍， 上一代证券交易系统围绕数据库构建，太过于依赖数据库的能力。 而随着业务对极速低时延的需求加深，围绕着数据库构建系统的方式无法满足其低时延需求，假设每一步业务处理都要跟数据库进行交互，再往下走，数据库能达到毫秒级，系统不可能达到微秒级。
由于证券行业追求极致的低延时，需要从底层硬件、基础软件再到上层应用全方位整体探索，软硬件一起结合才能实现技术攻关。所以华锐技术 2017 年成立了分布式技术实验室，把业内先进的硬件技术应用进来，华锐技术新一代证券分布式核心交易系统的技术路线是去数据库集中化，采用低时延消息总线通信、业务逻辑内存化处理，进行分布式改造，以实现超低时延，这是目前行业内已经验证可行的方案。
全栈国产化的趋势下，华锐技术联合各生态伙伴打造全栈国产化解决方案，助力证券业进行分布式改造。比如华锐核心交易平台(ATP)与 TiDB 组成的新一代分布式核心系统联合解决方案，以解决证券核心交易系统的挑战。
ATP 基于分布式低时延消息总线构建，实现微秒级高并发交易，并实现应用层分布式弹性扩缩容，提供高吞吐、低时延等关键业务能力;ATP 实时将数据写入 TiDB，提升数据持久化和高可用能力，并提供对外部机构查询接口;基于 TiDB 原生分布式和跨机房多活能力，实现数据库的跨机房多活能力。
该联合解决方案是全栈国产化方案，采用国产服务器、国产操作系统和交换机。满足高可用特性，联合方案采用两地三中心(一主两备)高可用部署，主备数据中心采用主备高可用部署，组件间实时同步保持强一致性，任意单点故障实现自动切换，RPO=0，RTO<10 秒。应用和数据库都支持水平扩展。
何志东指出，分布式的联合解决方案所采用的交换机、PC 服务器等设备，单一设备可靠性、性能比不上小型机，但通过上层应用、数据库、基础设施的高可用方案设计，构建出时延更低、性能更强、可用性可靠性更高，且可横向扩展的整体解决方案。
何志东认为，随着去年头部券商国泰君安新一代核心交易系统上线投产，并完成全量 1500 万客户的迁移，业内对全栈国产化核心交易系统先进替代的信心进一步增强，未来也会有更多的券商跟进。相比于银行业，证券核心交易系统的规模较小，且标准化程度更高，更依赖供应商提供的标准解决方案，分布式改造进展会更快，证券业核心交易系统分布式改造将迎来规模化落地阶段。华锐技术也将继续联合 PingCAP 这样的分布式数据库厂商，推动证券业核心交易系统的分布式升级改造，他认为 PingCAP 此时推出中国战略，能够更好地满足国内证券市场的需求，未来可期。