Salama daholo! Ny anarako dia Sergey Kostanbaev, ao amin'ny Exchange dia mamolavola ny fototry ny rafitra ara-barotra aho.
Rehefa mampiseho ny New York Stock Exchange ny sarimihetsika Hollywood dia toy izao foana: vahoaka marobe, mihorakoraka ny rehetra, manofahofa taratasy, mikorontana tanteraka. Tsy mbola nitranga izany teto amin'ny Moscow Exchange, satria ny varotra dia natao elektronika hatrany am-piandohana ary mifototra amin'ny sehatra roa lehibe - Spectra (tsena forex) sy ASTS (fanakalozana vahiny, tsenam-bola sy vola). Ary androany aho dia te hiresaka momba ny fivoaran'ny rafitry ny rafitra ara-barotra sy fanadiovana ASTS, momba ny vahaolana sy ny fikarohana isan-karazany. Ho lava ny tantara, ka voatery nozaraiko roa.
Isika dia iray amin'ireo fifanakalozana vitsivitsy eto amin'izao tontolo izao izay manao varotra fananan'ny kilasy rehetra ary manome serivisy fifanakalozana feno. Ohatra, tamin'ny taon-dasa dia nitana ny laharana faharoa eran'izao tontolo izao isika amin'ny resaka volan'ny varotra fatorana, toerana faha-25 amin'ny fifanakalozana rehetra, toerana faha-13 amin'ny fampiasam-bola eo amin'ny fifanakalozana ho an'ny daholobe.
Ho an'ny mpandray anjara ara-barotra matihanina, ny mari-pamantarana toy ny fotoana famaliana, ny fahamarinan'ny fizarana fotoana (jitter) ary ny fahatokisana ny complexe iray manontolo dia tena zava-dehibe. Amin'izao fotoana izao dia manao fifampiraharahana am-polony tapitrisa isan'andro izahay. Mitaky microsegondra am-polony ny fanodinana ny fifanakalozana tsirairay ataon'ny kernel rafitra. Mazava ho azy fa ny mpandraharaha finday amin'ny Alin'ny Taom-baovao na ny milina fikarohana dia manana enta-mavesatra kokoa noho ny antsika, fa amin'ny resaka enta-mavesatra, miaraka amin'ireo toetra voalaza etsy ambony, vitsy no afaka mampitaha antsika, toa ahy. Mandritra izany fotoana izany, zava-dehibe ho antsika fa ny rafitra dia tsy miadana na dia iray segondra aza, miasa mafy orina, ary ny mpampiasa rehetra dia mitovy.
Tantara kely
Tamin'ny 1994, ny rafitra ASTS Aostraliana dia natomboka tao amin'ny Moscow Interbank Currency Exchange (MICEX), ary nanomboka tamin'izay fotoana izay dia azo isaina ny tantaran'ny varotra elektronika Rosiana. Tamin'ny 1998, nohavaozina ny rafitra fifanakalozana mba hampidirana ny varotra amin'ny Internet. Nanomboka teo, ny hafainganan'ny fampiharana ny vahaolana vaovao sy ny fiovan'ny maritrano amin'ny rafitra sy ny subsystem rehetra dia miha-mahazo vahana ihany.
Tamin'izany taona izany, ny rafitra fifanakalozana dia niasa tamin'ny fitaovana avo lenta - mpizara HP Superdome 9000 tena azo ianteherana (naorina tamin'ny), izay nadika tanteraka ny zava-drehetra: subsystems input/output, network, RAM (raha ny marina, nisy ny RAID array of RAM), processeurs (hot-swappable). Azo natao ny nanova ny singa mpizara rehetra tsy nanakana ny milina. Niantehitra tamin'ireo fitaovana ireo izahay ary nihevitra azy ireo ho tsy azo antoka. Ny rafitra fiasa dia rafitra HP UX mitovy amin'ny Unix.
Saingy nanomboka tamin'ny taona 2010 teo ho eo, nisy tranga niseho antsoina hoe varotra avo lenta (HFT), na varotra avo lenta - raha tsorina, robots fifanakalozana. Tao anatin'ny 2,5 taona monja dia nitombo in-140 ny entana teo amin'ny mpizara anay.
Tsy ho vita ny hahatanty enta-mavesatra toy izany miaraka amin'ny maritrano sy fitaovana tranainy. Tena nilaina ny nampifanarahana.
Ny fiandohana
Ny fangatahana amin'ny rafitra fifanakalozana dia azo zaraina ho karazany roa:
- Transactions. Raha te hividy dolara ianao, mizara na zavatra hafa dia mandefa fifampiraharahana amin'ny rafitra ara-barotra ianao ary mahazo valiny momba ny fahombiazana.
- Fangatahana fampahalalana. Raha te hahalala ny vidiny amin'izao fotoana izao ianao dia jereo ny bokin'ny kaomandy na indices, dia alefaso ny fangatahana fampahalalana.
Schematically, ny fototry ny rafitra dia azo zaraina ho ambaratonga telo:
- Ny haavon'ny mpanjifa, izay iasan'ny mpivarotra sy ny mpanjifa. Izy rehetra dia mifandray amin'ny mpizara fidirana.
- Ny mpizara vavahady dia mpizara cache izay mikarakara ny fangatahana fampahalalana rehetra eo an-toerana. Te-hahafantatra ny vidin'ny Sberbank amin'izao fotoana izao ve ianao? Ny fangatahana dia mankany amin'ny mpizara fidirana.
- Fa raha te hividy petrabola ianao dia mankany amin'ny lohamilina foibe (Trade Engine) ny fangatahana. Misy mpizara iray ho an'ny karazana tsena tsirairay, manana anjara toerana lehibe izy ireo, ho azy ireo no namoronanay ity rafitra ity.
Ny fototry ny rafitra ara-barotra dia angon-drakitra marani-tsaina ao anaty fitadidiana izay ny fifanakalozana rehetra dia fifanakalozana fifanakalozana. Ny fototra dia nosoratana tamin'ny C, ny hany fiankinan-doha ivelany dia ny tranomboky libc ary tsy nisy fizarana fahatsiarovana mavitrika mihitsy. Mba hampihenana ny fotoana fanodinana, ny rafitra dia manomboka amin'ny static set of arrays ary miaraka amin'ny static data relocation: voalohany, ny angon-drakitra rehetra amin'izao andro izao dia ampidirina ao amin'ny fitadidiana, ary tsy misy fidirana amin'ny kapila intsony atao, ny asa rehetra dia atao amin'ny fitadidiana fotsiny. Rehefa manomboka ny rafitra dia efa voalamina avokoa ny angon-drakitra rehetra, noho izany dia miasa tsara ny fikarohana ary maka fotoana kely amin'ny fotoana fandehanana. Ny latabatra rehetra dia natao miaraka amin'ny lisitry ny intrusive sy ny hazo ho an'ny rafitra angon-drakitra mavitrika mba tsy ilΓ na famatsiana fahatsiarovana amin'ny fotoana fandehanana.
Andeha hojerentsika fohifohy ny tantaran'ny fivoaran'ny rafitra ara-barotra sy fanadiovana.
Ny dikan-teny voalohany amin'ny rafitra ara-barotra sy fanadiovana dia natsangana tamin'ny antsoina hoe fifandraisana Unix: ny fahatsiarovana iombonana, ny semaphore ary ny filaharana dia nampiasaina, ary ny dingana tsirairay dia misy kofehy tokana. Niely patrana io fomba fiasa io tany am-piandohanβireo taona 1990.
Ny dikan-teny voalohany amin'ny rafitra dia nahitana ambaratonga roa an'ny Gateway sy mpizara afovoan'ny rafitra ara-barotra. Ny fizotran'ny asa dia toy izao:
- Mandefa fangatahana ny mpanjifa, izay mahatratra ny Gateway. Izy io dia manamarina ny maha-ara-dalΓ na ny endrika (fa tsy ny angon-drakitra mihitsy) ary mandΓ ny fifanakalozana diso.
- Raha misy fangatahana fampahalalana nalefa, dia tanterahina eo an-toerana; raha resaka transaction no resahina dia alefa any amin'ny server central.
- Ny motera ara-barotra avy eo dia manodina ny fifampiraharahana, manova ny fitadidiana eo an-toerana, ary mandefa valiny amin'ny fifampiraharahana sy ny fifampiraharahana ho an'ny replication amin'ny fampiasana motera replication manokana.
- Ny Gateway dia mandray ny valiny avy amin'ny node afovoany ary mampita izany amin'ny mpanjifa.
- Rehefa afaka kelikely, dia mahazo ny fifampiraharahana amin'ny alΓ lan'ny mekanika replication ny Gateway, ary amin'ity indray mitoraka ity dia manatanteraka izany eo an-toerana izy, manova ny rafitra angon-drakitra mba hampisehoana ny angona farany ny fangatahana fampahalalana manaraka.
Raha ny marina dia manoritsoritra modely replication izay naverin'ny Gateway tanteraka ny hetsika natao tao amin'ny rafitra ara-barotra. Ny fantsona replication misaraka dia niantoka fa ny fifampiraharahana dia natao tamin'ny filaharana mitovy amin'ny node fidirana maro.
Koa satria kofehy tokana ilay kaody, dia nisy tetika mahazatra miaraka amin'ny forks fizotry no nampiasaina hanompoana mpanjifa maro. Na izany aza, lafo dia lafo ny fandrafetana ny angon-drakitra manontolo, noho izany dia nampiasaina ny fizotran'ny serivisy maivana izay nanangona fonosana avy amin'ny session TCP ary namindra azy ireo tamin'ny filaharana iray (SystemV Message Queue). Ny Gateway sy Trade Engine dia tsy niasa afa-tsy tamin'ity filaharana ity, maka ny fifampiraharahana avy any ho amin'ny famonoana. Tsy azo natao intsony ny nandefasana valin-kafatra momba izany, satria tsy fantatra mazava izay fizotry ny serivisy tokony hamaky azy. Noho izany dia nanao hafetsena izahay: namorona filaharana valiny ho an'ny tenany ny fizotry ny sampana tsirairay, ary rehefa nisy fangatahana tonga tao amin'ny filaharana ho avy dia nasiana marika ho an'ny filaharana valiny.
Ny fanaovana kopia angon-drakitra be dia be avy amin'ny filaharana mankany amin'ny filaharana dia niteraka olana, indrindra ho an'ny fangatahana fampahalalana. Noho izany, nampiasa fika hafa izahay: ankoatry ny filaharana valiny, ny dingana tsirairay dia namorona fahatsiarovana iombonana (SystemV Shared Memory). Ny fonosana mihitsy no napetraka tao, ary marika iray ihany no voatahiry ao amin'ny filaharana, ahafahan'ny iray mahita ny fonosana voalohany. Izany dia nanampy tamin'ny fitahirizana angona ao amin'ny cache processeur.
Ny SystemV IPC dia ahitana fitaovana hijerena ny toetry ny filaharana, fahatsiarovana ary zavatra semaphore. Nampiasainay am-pahavitrihana izany mba hahatakarana ny zava-mitranga ao amin'ny rafitra amin'ny fotoana manokana, izay niangonan'ny fonosana, inona no voasakana, sns.
Modernizations voalohany
Voalohany indrindra, nesorinay ny Gateway tokana. Ny tsy fahampiana lehibe dia ny nahafahany nitantana ny fifampiraharahana iray na ny fangatahana fampahalalana iray avy amin'ny mpanjifa. Ary rehefa mitombo ny entana dia haharitra ela kokoa i Gateway mba hikarakarana ny fangatahana ary tsy ho afaka hikarakara ny fikorianan'ny replication. Ankoatr'izay, raha nandefa fifampiraharahana ny mpanjifa, dia mila manamarina ny maha-ara-dalΓ na azy ianao ary mandroso izany. Noho izany, nosoloinay ny dingana tokana Gateway miaraka amin'ny singa maromaro izay afaka mandeha mifanitsy: fampahalalana misy kofehy maromaro sy ny fizotran'ny fifanakalozana mandeha tsy miankina amin'ny faritra fitadidiana ifampizarana amin'ny alΓ lan'ny fanidy RW. Ary tamin'izany fotoana izany dia nampidirinay ny fizotran'ny fandefasana sy replication.
Ny fiantraikan'ny varotra avo lenta
Efa nisy hatramin'ny taona 2010 ny dikan-teny ambony momba ny maritrano. Nandritra izany fotoana izany, tsy afa-po tamin'ny fahombiazan'ny mpizara HP Superdome intsony izahay. Ho fanampin'izay, saika maty ny maritrano PA-RISC; tsy nanolotra fanavaozana lehibe ny mpivarotra. Vokatr'izany dia nanomboka nifindra avy amin'ny HP UX/PA RISC mankany Linux/x86 izahay. Nanomboka tamin'ny fampifanarahana ny mpizara fidirana ny tetezamita.
Nahoana no tsy maintsy nanova ny rafitra indray? Ny zava-misy dia ny varotra avo lenta dia nanova tanteraka ny mombamomba ny entana eo amin'ny fototry ny rafitra.
Andeha hatao hoe manana fifampiraharahana kely izay niteraka fiovana lehibe ny vidiny - nisy olona nividy antsasaka lavitrisa dolara. Rehefa afaka milliseconds roa, dia mahatsikaritra izany ny mpandray anjara rehetra amin'ny tsena ary manomboka manao fanitsiana. Mazava ho azy, milahatra amin'ny filaharana goavana ny fangatahana, izay haharitra ela ny rafitra hamafa.
Amin'ity elanelam-potoana 50ms ity, ny hafainganam-pandeha antonony dia eo amin'ny 16 arivo isan-tsegondra. Raha mampihena ny varavarankely amin'ny 20 ms isika, dia mahazo hafainganam-pandeha 90 arivo isan-tsegondra, miaraka amin'ny 200 arivo ny varotra amin'ny faratampony. Raha lazaina amin'ny teny hafa, ny enta-mavesatra dia tsy miovaova, miaraka amin'ny fipoahana tampoka. Ary ny filaharana fangatahana dia tsy maintsy atao haingana foana.
Fa maninona no misy filaharana mihitsy? Noho izany, amin'ny ohatra asehontsika, mpampiasa maro no nahatsikaritra ny fiovan'ny vidiny ary nandefa fifampiraharahana mifanaraka amin'izany. Tonga ao amin'ny Gateway izy ireo, manara-maso azy ireo, mametraka baiko ary mandefa azy ireo amin'ny tambajotra. Ny router dia manodina ny fonosana ary mandefa azy ireo. Ny fonosan'iza no tonga voalohany, "nandresy" io fifampiraharahana io. Vokatr'izany, nanomboka nahatsikaritra ireo mpanjifan'ny fifanakalozana fa raha toa ka nalefa avy amin'ny Gateways maromaro ny fifampiraharahana mitovy, dia nitombo ny mety hisian'ny fanodinana haingana azy. Vetivety dia nanomboka nanapoaka baomba an'i Gateway tamin'ny fangatahana ny robots fifanakalozana, ary nipoitra ny fifampiraharahana.
Fihodinana vaovaon'ny evolisiona
Taorian'ny fitsapana sy fikarohana be dia be, dia nifindra tany amin'ny kernel rafitra fandidiana tena misy izahay. Noho izany dia nisafidy ny RedHat Enterprise MRG Linux izahay, izay ijoroan'ny MRG ho an'ny tambajotra amin'ny fotoana tena izy. Ny tombony amin'ny patch tena izy dia ny fanatsarana ny rafitra ho an'ny famonoana haingana indrindra: ny dingana rehetra dia milahatra ao anaty filaharana FIFO, ny cores dia azo atokana, tsy misy ejections, ny fifampiraharahana rehetra dia atao amin'ny filaharana henjana.
Mena - miasa miaraka amin'ny filaharana amin'ny kernel mahazatra, maitso - miasa amin'ny kernel amin'ny fotoana tena izy.
Saingy tsy dia mora ny manatratra ny latency ambany amin'ny mpizara mahazatra:
- Ny fomba SMI, izay ao amin'ny maritrano x86 no fototry ny fiasana amin'ny periferika manan-danja, dia manelingelina be. Ny fanodinana ny karazana hetsika hardware rehetra sy ny fitantanana ny singa sy ny fitaovana dia ataon'ny firmware amin'ny fomba antsoina hoe mangarahara SMI, izay tsy hitan'ny rafitra miasa mihitsy izay ataon'ny firmware. Raha ny fitsipika, ny mpivarotra lehibe rehetra dia manolotra fanitarana manokana ho an'ny mpizara firmware izay mamela ny fampihenana ny habetsaky ny fanodinana SMI.
- Tsy tokony hisy fanaraha-maso mavitrika ny fatran'ny processeur, izany dia mitarika ho amin'ny fiatoana fanampiny.
- Rehefa mipoitra ny logs system file dia misy dingana sasany mitranga ao amin'ny kernel izay miteraka fahatarana tsy ampoizina.
- Mila mandinika zavatra toy ny CPU Affinity, Interrupt affinity, NUMA ianao.
Tsy maintsy milaza aho fa ny lohahevitra momba ny fametrahana Linux hardware sy kernel ho an'ny fanodinana amin'ny fotoana tena izy dia mendrika ny lahatsoratra misaraka. Nandany fotoana betsaka tamin'ny fanandramana sy fikarohana izahay vao nahazo vokatra tsara.
Rehefa mifindra avy amin'ny mpizara PA-RISC mankany amin'ny x86, dia saika tsy nila nanova firy ny kaody rafitra izahay, nampifanaraka sy nanamboatra azy fotsiny. Tamin'izay fotoana izay ihany koa dia nanamboatra bibikely maromaro izahay. Ohatra, nipoitra haingana ny vokatry ny hoe PA RISC dia rafitra Big endian, ary x86 dia rafitra Little endian: ohatra, diso ny famakiana ny angona. Ny bibikely mamitaka dia ny fampiasana PA RISC () fidirana amin'ny fahatsiarovana, fa ny x86 kosa dia afaka mandamina indray ny asa famakiana, ka ny code izay manan-kery tanteraka amin'ny sehatra iray dia tapaka amin'ny iray hafa.
Taorian'ny nifindrana tamin'ny x86, nitombo saika avo telo heny ny fampisehoana, nihena ho 60 ΞΌs ny salan'isan'ny fotoana fanodinana.
Andeha hojerentsika akaiky ny fiovana lehibe natao tamin'ny rafitra rafitra.
Epic reserve mafana
Rehefa nifindra tany amin'ny mpizara entana izahay dia fantatray fa tsy dia azo antoka loatra izy ireo. Noho izany, rehefa mamorona maritrano vaovao, a priori no nihevitra ny mety ho tsy fahombiazana ny iray na maromaro nodes. Noho izany, ilaina ny rafitra mafana standby izay afaka mifindra haingana amin'ny milina backup.
Ankoatra izany, nisy fepetra hafa:
- Na ahoana na ahoana dia tsy tokony ho very ny fifampiraharahana voakarakara.
- Tsy maintsy mangarahara tanteraka aminβny fotodrafitrasa eto amintsika ny rafitra.
- Tsy tokony hahita fifandraisana tapaka ny mpanjifa.
- Ny famandrihan-toerana dia tsy tokony hampiditra fahatarana lehibe satria izany no tena zava-dehibe amin'ny fifanakalozana.
Rehefa mamorona rafitra mijoro mafana, dia tsy noheverinay ny toe-javatra toy ny tsy fahombiazana indroa (ohatra, ny tambajotra amin'ny mpizara iray dia nijanona tsy niasa ary nivaingana ny lohamilina lehibe); tsy nihevitra ny mety hisian'ny lesoka ao amin'ny rindrambaiko satria fantatra mandritra ny fitsapana; ary tsy nihevitra ny tsy mety fiasan'ny fitaovana.
Vokatr'izany dia tonga tamin'ny drafitra manaraka izahay:
- Nifandray mivantana tamin'ireo mpizara Gateway ny mpizara lehibe.
- Ny fifampiraharahana rehetra voaray tao amin'ny lohamilina lehibe dia naverina avy hatrany tany amin'ny mpizara backup tamin'ny alalan'ny fantsona misaraka. Ny arbiter (Governora) no nandrindra ny fifandimbiasana raha misy olana.
- Ny mpizara fototra dia nikarakara ny fifanakalozana tsirairay ary niandry ny fanamafisana avy amin'ny mpizara backup. Mba hitazonana ny fahatarana ho faran'izay kely indrindra, dia nanalavitra ny fiandrasana ny fifampiraharahana ho vita amin'ny mpizara backup. Koa satria ny fotoana nilain'ny fifampiraharahana nivezivezy manerana ny tambajotra dia azo oharina amin'ny fotoana famonoana, tsy nisy fiatoana fanampiny nampiana.
- Tsy afaka nanamarina afa-tsy ny toeran'ny fanodinana ny lohamilina lehibe sy ny backup ho an'ny fifampiraharahana teo aloha izahay, ary tsy fantatra ny toetry ny fanodinana ny varotra ankehitriny. Satria mbola mampiasa dingana tokana izahay, ny fiandrasana valiny avy amin'ny Backup dia mety hampiadana ny fizotran'ny fanodinana manontolo, ka nanao marimaritra iraisana izahay: nanamarina ny vokatry ny fifampiraharahana teo aloha izahay.
Ny tetika dia niasa toy izao manaraka izao.
Aoka hatao hoe mijanona tsy mamaly ny mpizara lehibe, fa ny Gateways dia manohy mifandray. Misy fe-potoana eo amin'ny mpizara backup, mifandray amin'ny Governora, izay manome azy ny andraikitry ny lohamilina lehibe, ary ny Gateways rehetra dia mifamadika amin'ny lohamilina lehibe vaovao.
Raha miverina an-tserasera ny lohamilina lehibe, dia miteraka fe-potoana anatiny ihany koa izany, satria tsy nisy antso ho an'ny mpizara avy amin'ny Gateway nandritra ny fotoana iray. Avy eo dia mitodika any amin'ny Governemanta koa izy, ary esoriny amin'ny tetika. Vokatr'izany, ny fifanakalozana dia miasa amin'ny mpizara iray mandra-pahatapitry ny vanim-potoana ara-barotra. Koa satria ambany dia ambany ny mety hisian'ny tsy fahombiazan'ny server, dia noheverina ho azo ekena io tetika io, tsy misy lojika sarotra ary mora notsapaina.
To continue.
Source: www.habr.com