本发明涉及一种对金融交易系统进行精密交易延迟测量的方法，尤其涉及在金融交易系统质量分析。属于通信技术领域。
背景技术：
对交易公司而言，管理快速增长的高速交易量是一项艰巨的任务。特别是在程序化交易的环境中，金融网络中的竞争优势要以微秒来定义。在金融市场，市场行情数据和交易数据必须以不断提高的速率和最小的延迟来传输数据。市场数据的到达即使只是延迟了几微秒，也能对金融贸易公司产生巨大的负面影响。
所谓交易延迟(RTT)又称定单延迟，是指市场参与者的定单进入交易所的前置或交易网关，经撮合系统处理后，从交易所前置或交易网关返回此定单响应给参与者所经历的时长。交易性能延迟(RTT)反映的是交易系统处理订单的总体性能，延迟越小，代表交易系统的性能越高。一个坐席用户，使用交易所的交易程序通过网络进行交易。客户向交易网络的服务器发出一个请求，这个请求可能是交易委托或者交易撤销。服务器用一个或几个包作为对请求的响应。一般地，一个交易过程(例如一个请求，完成一个查询)可能由客户请求和服务器响应组成，从客户发出请求(信息包层或交易层)至他收到最后一个响应的时间就是整体的响应时间。网络，服务器和应用都对整体响应时间有影响。
长期以来，金融交易机构在构建高速交易网络方面投入了巨大的资金，对网络结构，网络设备，服务器性能乃至磁盘的I/O等都做了大量的优化。IT技术的进步使得交易延迟从秒的级别进步到毫秒的级别。然而，对于交易速度的追求是无止境的，特别是高频交易和DarkPool等程序交易方式更是追求接近0的交易延迟。这就意味着对于交易延迟需要进行非常精密的管理，从而确保交易系统的性能。
同时，随着新的信息结构的引入，对于带宽的要求在不断提高。例如FIX协议正逐步被接受为通用的交易协议，但作为基于XML的协议，对交易网络带宽的要求有所提升。最近IBM也进入了这个领域，发布了其低延迟消息(Low Latency Message，LLM)系统。所有这些信息系统结构的实时和变化都对于交易时延的管理提出了更大的挑战。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在对主机性能造成影响、精度受到一定的限制、无法做到端到端交易关联跟踪等问题。
具体来说，本发明方法包括：
1)精密延迟的测量方法
高精度延迟测量是一种完全被动式的交易时延测量方法，即通过交换机的以太网镜像端口输出交易数据流，并使用专门的采集设备对交易数据进行解码，跟踪和合成。这种被动监测的方法完全独立于交易网络和交易系统，所以不会对交易网络造成任何影响。同时，采集设备可以使用专门的数据捕获，存储和分析硬件处理交易的跟踪和延迟测量，因此具有很高的精密度。
相对于主机输出log记录的方法，高精度延迟测量方法具有以下的优点：
基于专用硬件的测量系统。测量系统基于专用的数据采集硬件，因此具有高精度，无干扰的优点。
基于全部交易记录。由于采用了专门的采集和分析硬件，因此可以充分利用计算资源，可以对每一笔交易进行详细的测量和记录，而不是基于交易快照。
端到端延迟测量。通过在整个交易过程的不同网络位置部署采集设备，可以对整个交易过程中的每个环节进行连续跟踪，从而真正做到端到端的时延量测。
精密延迟量测。专用的数据捕获和分析系统可以在量测系统中引入高精度的时钟分辨率。基于GPS或者高精度原子钟的时钟源可以使得延迟量测的精度达到微妙级。从而满足高频交易的延迟量测的需求。
以上的优点使得目前高精度时延量测成为金融交易机构保障交易性能，特别是程序化交易的主流手段。目前在各国的主要金融交易市场和大型金融服务公司已经得到越来越广泛的使用。
2)精密延迟量测的时钟精度
对于低延迟交易网络的测量来说，时钟精度是一个至关重要的问题。高精度的时钟不仅仅为测量提供了精度门限，而且是交易端到端关联的核心。对延迟管理来说，引入基于GPS或者原子钟的高精度时钟系统，并结合由FPGA执行的数据包标签技术，可以获得纳秒级的时延测量精度。相比之下，基于主机时钟和NTP时钟同步的传统方法，只能提供50ms的时钟精度，同时很难对高频交易(交易间隔可能小于20ms)进行端到端管理。
GPS接收机通过时钟分配线路将时钟信号分配给多个采集设备，从而形成多个采集设备的严格同步。
3)方法比较和建议
仅仅在不久之前，对高频交易和低延迟网络进行时延测量还是很难完成的工作。 但是依靠专用的数据采集硬件，高精度的时钟同步系统，已经可以对每个交易的整个交易流程进行全程时延测量。而整个测量系统独立于交易网络，可以使用更加强大地数据分析手段和计算资源对时延测量数据进行计算和分析。
下表比较了传统的延迟量测技术和高精度延迟量测技术。
附图说明
图1表示本发明一种对金融交易系统进行精密交易延迟测量的方法及系统的软件系统架构。
具体实施方式
在交易网络中部署一个精密延迟监控系统需要对交易网络有深入的了解。通过对交易流程的深入分析，可以定义对整个交易至关重要的交易延迟环节，从而制定相应的延迟测量方案。
选择关键性的延迟测量点
交易环节是指一个交易从交易客户端发起交易请求到交易完成的整个过程。通常这个过程包括了客户前端，交易前端，交易检查，交易撮合等多个交易处理过程。交易过程的延迟决定了交易过程的分析决定了交易延迟测量系统的测量点和数据展现方式。对交易延迟的测量可以归纳为以下几个核心节点：
在交易网络中，一个用户进行一次订单委托交易，消息请求和应答过程要经过多个应用处理环节。部署测量点需要确保每个定义的交易环节位于测量点的监控之下，并能够获得准确的时延信息。例如在飞思达的系统中，由于客户前端采用了严格的加密方式，所以在交易延迟测量系统中不做考虑。
对各个延迟测量点的数据测量，构成了精密延迟管理系统的核心数据来源。通过对交易流程的每个关键点的监控，网络的管理人员能够实时的监控整个交易网络的时延动态，形成对交易网络延迟性能的“透视”。
整个交易网络的延迟变化情况。通过仔细设计的延迟测量点，可以打开交易网络的“黑箱”，清楚的看到当交易过程穿越整个交易网络时，是如何在各个交易环节上产生延迟的。
部署测试设备
在进行交易延迟精密测量系统的部署时，系统要能够在最简化的情况下覆盖整个交易的全过程，并能够识别不同交易环节的请求和应答消息，将整个交易过程关联起来。
需要根据交易数据流的汇聚情况来规划测量点(即测量设备)的位置和作用。一般来说，可以在交易数据流转发的交换机上进行流量镜像监测。但是也需要考虑其他的可能性，例如有可能一个交易流程本身的先后顺序必须通过线路编号来进行识别，这时则不可通过镜像方式进行。再比如当网络流量和要求的测量精度都非常高的时候，交换机端口镜像可能会造成额外的时延噪声从而淹没时延量测本身的精度要求。这是需要考虑使用线路分路器(TAP)而不是交换机镜像的方式进行量测。总的来说，测量点的部署需要综合考虑测量策略，交易协议，交易量的相关内容。
在一个典型的交易网络中，需要部署多个延迟测试探测设备，并构成彼此时间同步的测量系统。通过一个中心服务器将各个测量设备得到的延迟进行关联，从而构成完整的端到端延迟监控数据。
在交易网络中，采用经过定制化的FIX协议(FTCP)，每个交易环节都有唯一的标签可以识别；同时网络流量不大(目前＜100M bit/s)，且所有进去的消息都经过中心交换机转发。因此只要在中心交换机进行端口镜像，部署一台监测设备即可完成整个交易过程的时延量测，且不需要时钟同步信号输入。但是这个结构可能会随着网络结构以及容量的变化而变化。例如当容灾系统投入使用后，测量结构就会变成两台测试设备，而两台测试设备之间需要通过GPS进行时钟同步。
分析延迟数据
为了对交易网络的延迟进行高精度的管理，必须建立延迟数据的分析系统。对于延迟数据的分析，主要通过以下3个不同的维度实现：
时间维度：显示延迟变化的时间历史数据
网络维度：显示延迟在不同交易环节的分布
业务维度：显示交易延迟和交易数量之间的相互关系。
通过对延迟数据在这三个维度上的分析和关联，能够对交易网络延迟进行深入的分析，从而实现对延迟的精密管理。
在飞思达的延迟分析系统中，三个维度的分析数据都可以互相关联和钻取。例如，管 理人员可以首先分析某个特定环节，如交易撮合的时延；然后对交易撮合的时延按照时间轴展开显示这个指标的变化趋势；最后分析这个指标和交易量的相关关系。通过对交易数据的多维度分析和钻取，可以获得交易网络延迟的深入分析和定位。