让极速交易从物理机迈向超融合时代：4家金融机构的验证与实践

在期货和证券行业中，极速交易、行情推送、算法策略执行等业务对网络与计算延迟极为敏感，微秒级时延差异都可能影响交易效率与系统表现。传统物理架构虽能满足高频交易的性能与低延迟需求，但在使用成本等方面存在明显挑战：

• 空间与资源利用率低：交易所机柜空间和电力资源紧张，物理服务器资源利用率不足，拉高托管成本并带来资源浪费。
• 难以满足定制化需求：不同交易系统需求不一，需大量采购多种服务器满足定制化需求，大幅提升采购成本。
• 难以实现国产化转型：传统物理架构国产化改造难度大、成本高，难以满足自主可控趋势。

一个关键问题摆在面前：更具成本优势的超融合架构，能否承载核心的低延迟交易？

以下，我们将结合四家金融机构的测试实践，分享超融合在低延迟交易场景中的性能表现、调优思路与落地价值，供企业用户参考。

基于超融合的低延时解决方案：多重核心技术支撑

针对低延迟交易场景，超融合从计算、网络、存储三个维度进行全栈性能优化，同步保障核心交易的高性能、低延迟与高可用：

• 计算效能：通过 CPU 独占、vCPU 绑核、NUMA 亲和与 Boost 模式，提升计算性能与计算资源利用率。
• 存储性能：按需启用 Boost 与 RDMA，配合 I/O 本地化及高性能硬件平台实现低 I/O 延时。
• 网络低延迟：支持PCIe 网卡直通与 SR-IOV 网卡切分，绕过虚拟网络路径，降低延迟抖动。
• 高可用：支持挂载 SR-IOV 网卡的虚拟机 HA，并结合反亲和与双网卡冗余提升连续性。

基于以上技术特性，企业用户可针对不同业务场景，采用不同技术路径进行验证与性能优化：行情接收链路优先验证 PCI 网卡直通，交易报盘链路可通过 SR-IOV 兼顾低时延与网卡资源复用，PTP 与管理网络独立隔离，关键虚拟机通过 CPU 独占、NUMA 亲和与反亲和策略减少资源争用。

多场景全域性能探索验证

场景一：某期货机构基于 AMD 环境的低延迟托管交易场景验证

在期货托管交易场景中，某期货机构需要为不同客户交付低延迟策略机，对网络时延、计算性能、资源隔离和交付效率都有较高要求。但随着客户规模扩大，传统物理机模式容易带来资源利用率不足、机柜空间紧张和交付周期较长等问题。

为评估超融合在期货托管交易场景中的可行性，该机构基于 AMD 四代服务器，针对虚拟机与物理机两个环境的性能基线进行对比，重点验证两个环境的计算性能、网络时延、网络带宽和柜台穿透时延。测试使用同一套 AMD 四代服务器硬件，先部署物理环境形成性能基线，再部署超融合架构进行相同的虚拟机性能基准测试。

图：验证架构 – AMD 四代物理机与国产超融合配置对标

测试环境

测试数据

基准性能测试

低延时压测 – sfnt-pingpong

验证结论

结果表明，虚拟机相比物理机网络损耗低、吞吐相当：虚拟机网络时延相比物理机仅增加约 0.02~0.03us，网络吞吐与物理机一致；CPU 基准性能差距约 10% 左右，柜台穿透时延增加约 1~2us。目前，基于测试结果，客户已启动基于榫卯超融合的业务试运行，并计划扩容后承接中低频托管业务。

• 经验分享：低延迟业务虚拟化需综合 CPU 主频、网卡模式、网络隔离、业务压力模型联合验证；通过分阶段测试 + 渐进试运行，能够在可控风险下提升基础设施资源利用率与交付弹性。

场景二：某证券机构基于 Intel 环境的低延迟与 HA 场景探索

在券商托管和极速交易场景中，很多存量业务仍基于 Intel x86 服务器建设，无法在短期内全部迁移到新的硬件平台。对于这类场景环境而言，虚拟化改造需要回答两个问题：通用 x86 硬件上的虚拟机网络时延是否可控，以及主机、进程或网卡故障时业务能否快速恢复。

某证券机构 A 基于浪潮 Intel 通用商用服务器搭建三节点榫卯超融合集群，搭配 Solarflare 低延迟网卡、SR-IOV 网卡虚拟化和 Onload 高性能网络协议栈，对网络性能、柜台业务穿透时延以及虚拟机 HA 故障切换能力进行验证。

验证环境

图：某证券机构 A 低延迟与 HA 高可用验证架构

测试数据

基于 Intel 环境的超融合低延迟性能与 HA 验证

• TCP：超融合 SR‑IOV 虚拟机延迟略高于物理机，差异很小，最大差值仅 0.017μs。
• UDP：两者几乎完全持平，64UDP 仅差 0.001μs，128UDP 数值完全一致。

• TCP：64TCP 两者延迟完全一致；128TCP 虚拟机比物理机高 0.006μs。
• UDP：64UDP 两者完全一致；128UDP 虚拟机比物理机低 0.003μs。

验证结论

本次验证表明，在通用 Intel 商用服务器环境中，超融合架构结合 Solarflare 低延迟网卡、SR-IOV 和 Onload / TCPDirect 后，可以将虚拟化网络损耗控制在较低范围内，并保持万兆带宽吞吐能力。同时，高可用测试表明，使用 SR-IOV 网卡，三节点集群能够在主机或进程故障后完成虚拟机跨节点恢复；在双 SR-IOV 网卡冗余场景下，单块网卡故障可实现业务无中断切换。

对仍运行大量 Intel x86 存量业务的券商而言，这类验证提供了一条更稳妥的演进路径：在保护现有硬件和网络投资的前提下，逐步验证低延迟业务虚拟化承载能力，并通过集群 HA 提升关键业务连续性。

场景三：某证券机构行情交易低延迟场景实践

某证券机构 B 长期依赖物理策略机和低延迟专用网卡支持低延迟行情接收、策略计算与交易链路，随着客户数量增长，托管机房机柜空间、电力与硬件资源利用率逐渐成为扩容约束。为评估虚拟化架构在极速行情与交易场景中的可行性，该证券机构基于超融合开展了面向真实生产链路的长期验证。

本次测试覆盖 PCI 网卡直通、SR-IOV 虚拟网卡、OpenOnload 网络加速、NUMA 亲和调度与 CPU 独占等关键配置，并通过半年实盘运行和高倍速行情回放，验证虚拟化环境下的网络时延、吞吐、丢包与稳定性表现。

>>了解完整验证配置、测试过程与数据：虚拟化支持证券极速行情&交易系统：交易网卡延时达物理机水平！

验证结论

本次验证表明，在证券极速行情与极速交易场景中，虚拟化架构能否进入生产链路，关键不只在于虚拟化平台本身，也取决于低延迟网卡适配、OpenOnload 加速、NUMA 亲和、CPU 独占、链路隔离和压力验证等工程化设计。超融合通过完整生产链路、长期实盘运行和高倍速行情回放验证，展现出承载低延迟证券业务的可行性。

其中，PCI 直通更适合对时延极为敏感、需要独占硬件资源的行情链路；SR-IOV 则更适合交易链路及多虚拟机共享网卡的场景，有助于提升网卡和服务器资源利用率。

场景四：某证券机构基于 AMD 超融合与 Intel 超频物理机的极速交易性能对比

为了验证虚拟化环境能否支撑量化私募服务场景所需的纳秒/微秒级性能，某证券机构 C 重点验证基于 AMD 架构的榫卯超融合与 Intel 超频物理机在全链路低延迟交易场景下的性能差异。首轮仅部署 1 台业务虚拟机，若验证达标，后续可扩展为集群部署，让单台服务器承载多客户策略机，从而提升资源利用率并降低部署成本。

验证环境

图：榫卯超融合环境下的低延迟交易测试架构

虚拟机配置 4 张功能隔离网卡：

• Solarflare PCI 直通网卡负责深交所 UDP 组播 L2 行情数据接收；
• Solarflare SR-IOV 虚拟网卡负责极速交易报盘；
• Mellanox SR-IOV 虚拟网卡负责高精度 PTP 时钟同步；
• Virtio 通用网卡用于服务器带内远程管理和运维操作。

测试指标分为四个：深交所 L2 行情接收时延、本地策略计算耗时、完整委托回报全链路时延，以及虚拟机 vCPU 相较物理 CPU 性能达成率；即行情接收、策略计算和报盘确认的整体链路时延以及虚拟化层 CPU/内存性能损耗。

测试数据

验证结论：瓶颈主要来自 CPU 主频，而非虚拟化架构

本次验证表明，在低延迟交易场景中，超融合架构通过 PCI 直通、SR-IOV、NUMA 绑定、CPU 隔离和关闭省电策略等配置，可以将网络层损耗控制在极低水平，并将完整业务链路时延差距收敛到可接受范围。

虚拟机策略计算耗时偏高的核心原因，主要来自 AMD 宿主机全核 4.8GHz 与 Intel 超频物理机 5.8GHz 之间的主频差异。测试中，同架构高主频 AMD 9950X 物理机的运算耗时接近 Intel 超频机，也进一步印证了主频是策略计算时延的关键变量，而不是虚拟化架构本身。

企业用户可以从整体业务流视角进行性能评估：各单元（网络 / 虚拟化 / 计算）分别较物理机有差距，但端到端全链路中位数已达到物理环境的 91%，整体达标；若 CPU 主频拉平，超融合虚拟机性能将进一步接近物理机方案。

超融合低延迟方案整体落地价值

结合全场景测试数据，从性能、资源、成本、运维、可用性、合规等维度， 超融合低延时交易方案相较于传统物理机架构的核心价值：

• 性能表现：网络额外时延仅增加 0.02~0.04us，全链路业务时延上浮控制在 1us 以内，满足证券、期货极速交易生产准入标准。
• 资源利用率：服务器、网卡硬件资源池化共享，单台物理机可承载多套交易策略虚拟机，解决物理机资源闲置痛点。
• 成本降低：硬件采购成本降低 50% 以上，托管机柜空间节省 50%，机房整机功耗降低 30%+，削减机房刚性支出。
• 运维敏捷性：虚拟机模板化一键部署，主机发布时长从小时级缩短至分钟级，快速应对客户新增、临时扩容、业务下线需求。
• 高可用容灾：原生虚拟机 HA、支持 SR-IOV 双网卡链路冗余，具备物理机不具备的自动故障转移能力，提升交易业务整体连续性。
• 国产化合规：全面适配 Intel、AMD、海光、鲲鹏等芯片，摆脱国外虚拟化厂商依赖，满足金融行业基础设施自主可控改造要求。

结语

极速交易场景下，超融合虚拟化并非性能瓶颈，CPU 主频、网卡组网模式、底层硬件配置才是决定时延的核心变量。

超融合平台依托计算、网络、存储全栈低延时支撑能力，打破金融行业多年来“核心交易必须跑物理机”的固有认知，让超融合虚拟机可以近乎无损承载纳秒/微秒级极速交易业务。相比传统物理机孤岛部署模式，超融合方案在保证裸机同级低时延性能的同时，兼具资源池化弹性、自动化容灾、极简运维、低成本、国产化合规等多重优势。

未来，超融合平台将持续深耕金融极速交易基础设施，助力证券、期货行业完成托管机房从物理机时代向超融合时代的平稳转型升级。