標(biāo)題：可靠性至關(guān)重要 Linux在納斯達(dá)克的應(yīng)用

大家知道嗎?聞名于世的納斯達(dá)克使用的是Linux操作系統(tǒng)。大多數(shù)人認(rèn)為納斯達(dá)克僅僅是美國的一個(gè)證券交易所，但實(shí)際上納斯達(dá)克OMX集團(tuán)運(yùn)營著世界各地的交易。Linux在金融行業(yè)中的使用越來越廣泛，值得一提的是，英國倫敦證券交易所也正在向Linux轉(zhuǎn)移，前不久才完成了測(cè)試。在美國，納斯達(dá)克OMX集團(tuán)控制著納斯達(dá)克股票市場(chǎng)，納斯達(dá)克期權(quán)市場(chǎng)和今年10月8日新啟動(dòng)的納斯達(dá)克OMX PSX市場(chǎng)。在新澤西舉辦的Linux基金會(huì)高端用戶峰會(huì)上，納斯達(dá)克OMX集團(tuán)副總裁Bob Evans就關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用Linux的情況做了一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。

　　納斯達(dá)克OMX的交易運(yùn)行在數(shù)千臺(tái)Linux服務(wù)器上，這些服務(wù)器要處理實(shí)時(shí)事務(wù)，監(jiān)控和進(jìn)展情況，這種環(huán)境最大的挑戰(zhàn)就是性能，實(shí)際貨幣的匯率取決于交易是否能跟得上訂單流，延遲和吞吐量變得非常關(guān)鍵，訂單必須在有限的時(shí)間內(nèi)響應(yīng)(和執(zhí)行)，不用說，可靠性也非常重要，停機(jī)幾乎是不被允許的。

　　為了全面滿足這些要求，納斯達(dá)克OMX集團(tuán)部署了許多大型計(jì)算集群，它們每天可以處理數(shù)億筆訂單，在延遲時(shí)間為25毫秒的情況下，每秒最快可以處理一百萬筆訂單。

　　Bob說近年來Linux引入了許多有用的技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)中的NAPI中斷緩解技術(shù)，至少給其它工作負(fù)載釋放了近1/3的CPU時(shí)間，epoll系統(tǒng)調(diào)用減少了大部分單次調(diào)用開銷，在一次基準(zhǔn)測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，延遲時(shí)間至少減少了33毫秒，在用戶空間通過VDSO換頁處理clock_gettime()至少減少了60毫微秒。Bob對(duì)Linux的頁面緩存工作效率也很滿意，它消除了異步I/O的需要，大大簡(jiǎn)化了代碼。

　　另一方面，Bob表示Linux也還有需要改進(jìn)的地方，例如I/O信號(hào)，它們讓編程變得很復(fù)雜，如果事務(wù)繁忙，信號(hào)隊(duì)列可能會(huì)溢出，用戶空間的libaio異步I/O(AIO)是基于線程實(shí)現(xiàn)的，擴(kuò)展性不好，和epoll的集成度也不好。相反，基于內(nèi)核的異步I/O缺乏合適的套接字支持，他還提到了recvmsg()系統(tǒng)調(diào)用，每個(gè)入站數(shù)據(jù)包都需要一個(gè)進(jìn)入內(nèi)核的調(diào)用。

　　新的recvmmsg()系統(tǒng)調(diào)用在單次調(diào)用中可以接收多個(gè)數(shù)據(jù)包，但它現(xiàn)在是圍繞內(nèi)部recvmsg()實(shí)現(xiàn)的一個(gè)封裝，還不能跨全部操作持有套接字鎖，但Bob認(rèn)為recvmmsg()是向Linux添加新API的一個(gè)很好示例，他也喜歡基于內(nèi)核的AIO和eventfd()結(jié)合使用，使得將基于文件的AIO整合進(jìn)應(yīng)用程序正常的事件處理循環(huán)成為可能，syslets也仍然有潛力可挖，Bob認(rèn)為它可以作為向用戶空間發(fā)送通知的快捷方法，但現(xiàn)在尚不清楚syslets是否會(huì)擴(kuò)大規(guī)模。

　　納斯達(dá)克OMX現(xiàn)在最想在Linux中看到的是基于套接字的AIO，這樣就可以用更少的系統(tǒng)調(diào)用替換epoll/recvmsg/sendmsg隊(duì)列，更妙的是，內(nèi)核可以同時(shí)為多個(gè)事件提供通知，最好是這個(gè)功能的接口完全基于套接字，Bob描繪了一個(gè)類似于epoll的內(nèi)核項(xiàng)目，它可以處理內(nèi)核中的網(wǎng)絡(luò)通信，應(yīng)用程序可以向隊(duì)列異步發(fā)送和接收請(qǐng)求，當(dāng)它們執(zhí)行完畢時(shí)接收通知，他希望看到多個(gè)套接字連接到單個(gè)對(duì)象，和一個(gè)適合傳遞給poll()的文件描述符，有了這樣的技術(shù)，通過內(nèi)核的網(wǎng)絡(luò)流量就可以更大，并且延遲也會(huì)更小。

　　總之，納斯達(dá)克OMX對(duì)Linux的表現(xiàn)還是很滿意的，它們也喜歡嘗鮮，前不久交易所的服務(wù)器就升級(jí)到了2.6.35.3內(nèi)核，新出現(xiàn)的API對(duì)運(yùn)營的幫助也很大，Bob說很少有系統(tǒng)因性能原因愿意引入新的API，這和Linus Torvalds的觀點(diǎn)卻不一樣，Linus Torvalds認(rèn)為沒有人會(huì)使用Linux特殊的API，這一次也許是Linus Torvalds錯(cuò)了，不是沒有人使用，只是它們藏得很深，一般人不知道。