一窥世界上延迟最低的网络

工作来源

IMC 2020

工作背景

金融交易系统对延迟异常敏感，高频交易（HFT）场景下要尽可能减少延迟。延迟最低的 HFT 网络并不使用光纤，而是使用视距无线电传输。两个金融中心之间，依靠一系列点对点无线电中继连接。这样信号就可以沿着地表的最短路径传输，光纤往往更迂回绕远。再加上在光纤中的光信号存在衰减，速度大致为 2/3 光速。无线电不仅拥有更高的速度（近乎光速），还大大缩短了传输路径，并且可以申请最适用场景下的无线电频谱许可。

美国境内无线电运营需要经过美国联邦通信委员会（FCC）批准，在通信端点间使用特定的工作频率进行通信。相关的许可证都可以在 FCC 的网站上进行查询：

工作准备

以世界上最繁忙的金融交易走廊“芝加哥-新泽西”为研究目标，通信网络一端是伊利诺伊州的芝加哥商品交易所（CME）数据中心，另一端是新泽西州的纽约证券交易所（NYSE）数据中心、新泽西州的纳斯达克数据中心、新泽西州的芝加哥期权交易所（CBOE） Equinix NY4 数据中心。

芝加哥与纽约相距 1100 公里，可以发现 57 个持有相关许可证的单位。而端到端微波链路超过100公里会导致效率下降，这意味着相关持证单位必须拥有不少于 11 个许可证才能高效连接芝加哥与纽约。这样筛选，单位数量下降到只有 29 个，再通过信号塔、无线电频率、申请实体等信息进行分析。

注：并非所有使用者都使用真实的关联名称进行注册与申请，例如 Jefferson Microwave、Pierce Broadband 和 Webline Holdings 相关信息很少，但是申请了大量低延迟通信的许可证。

相关数据公开在 GitHub 上，并且使用 Dijkstra 算法构建最低延迟线路。

GitHub 地址

https://github.com/debopambhattacherjee/HFTNetView

工作评估

九条端到端的网络如下所示：

微波无线电的通信衰减会受到通信距离和天气条件的影响，因此更多的替代路径、更短的连接、更低的频段都可以提升通信链路的可靠性。三条路线中，WH 相比 NLN 的备用路径可用性（APA）都更好。

工作思考

（可能是）世界上延迟最低的网络并不是由光纤提供的，而是由无线电构成的。天量金融交易的背后，有着不断为之优化的技术团队，在意每毫秒/微秒的延迟。在不直接连接的大陆间，可以依靠低轨道卫星互联网（例如 SpaceX 的“星链计划”）提供超长距离场景（跨大洋、跨大陆）下相比光纤更低的延迟：

原文始发于微信公众号（威胁棱镜）：一窥世界上延迟最低的网络