session·limit·price collar·rate·STP를 command 전 검사·reserve합니다.
주식 거래소 설계
주문은 빠르게 받되, 체결 순서는 공정하고 재생 가능해야 합니다. risk check, symbol sequencing, price-time order book, market-data fan-out을 분리해 한 체결의 원인과 순서를 끝까지 설명합니다.
개념 이해요구사항장애 대응진도 저장
30초 핵심 요약
한 symbol의 matching engine은 fenced epoch 안에서 단일 sequenced writer로 동작합니다. order가 durable sequence를 받은 뒤에만 매칭하며, execution·book delta·risk reservation update를 같은 engine event에서 만듭니다. market data는 빠른 fan-out과 gap recovery를, standby는 snapshot+log replay와 book hash 검증을 책임집니다.
ORDERINGsymbol → epoch → engine seq
PRIORITYbest price → FIFO
RECOVERYsnapshot + deterministic replay
01 · REQUIREMENTS
# 요구사항빠른 수신과 거래 상태의 정본을 분리한다
gateway receipt는 네트워크 수신 증거이고, engine report는 order book 상태 증거입니다. 두 ACK를 같은 성공으로 표현하면 timeout·retry·failover에서 중복 체결과 감사 공백이 생깁니다.
symbol shard의 engine sequence가 price-time priority의 입력 경계입니다.
partial fill, cancel, replace, reservation과 execution을 sequenced event로 남깁니다.
market data drop은 feed gap과 snapshot/replay로 수렴시킵니다.
02 · HIGH-LEVEL DESIGN
# 아키텍처risk, sequence, match, delivery의 책임 경계
order command → risk reserve → symbol sequence → match → reports / feed SVG DIAGRAM · engine의 single writer는 설계 선택
공정성 경계: client send time이나 network arrival만으로 priority를 정하지 않습니다. venue가 정의한 risk acceptance·sequencing boundary에서 engine sequence를 붙이고, 같은 price에서는 그 sequence 순서로 FIFO를 유지합니다.
03 · MATCH FLOW
# 요청 흐름order의 실제 상태는 engine sequence 뒤에 결정된다
identity, payload hash, rate, collar, risk reservation을 확인합니다.
symbol ownership epoch와 durable engine sequence를 부여합니다.
best opposite price의 FIFO queue를 소비하며 partial execution을 만듭니다.
private report·risk update·book delta를 fan-out하고 gap을 복구합니다.
04 · TRADEOFFS
# 트레이드오프단일 writer의 지연 비용과 결정적 복구의 이점
선택
강점
제약
설계 기준
symbol single writer
fair order
hot symbol vertical limit
continuous price-time book의 기본
multi-writer levels
throughput
cross-price race·replay 복잡
독립 auction semantics가 명확할 때
log-before-apply
replay
append latency
regulated execution evidence
direct feed multicast
low latency
drop/reorder 가능
feed seq + snapshot recovery 필수
05 · FAILURE MODES
# 장애 시나리오sequence·risk·feed·control의 실패를 따로 복구한다
client retry
timeout 뒤 같은 주문이 다시 들어와 두 번 resting 또는 fill될 수 있습니다.
대응 · participant-scoped client ID + payload hash로 logical order 하나를 대사합니다.
risk stale/timeout
limit 정보가 늦거나 risk dependency가 멈춰 과도한 order가 통과할 위험입니다.
대응 · versioned reservation과 fail-closed/controlled halt policy를 audit합니다.
append failure
accepted ACK가 났지만 durable sequence에 없는 command가 생길 수 있습니다.
대응 · durable append 전 engine accepted ACK 금지, receipt↔seq 대사를 둡니다.
split brain
active와 standby가 같은 symbol에서 다른 order book을 체결합니다.
대응 · epoch fencing·single NIC route·promotion drill·book hash 비교를 강제합니다.
hot symbol burst
opening/cancel burst가 queue와 engine p99를 올려 priority 지연을 만듭니다.
대응 · isolated shard·admission·slow feed consumer 분리를 적용합니다.
feed gap
subscriber가 packet drop/reorder 뒤 잘못된 best bid/ask를 볼 수 있습니다.
대응 · feed sequence gap replay 또는 snapshot+watermark로 book을 수렴시킵니다.
cancel-match race
cancel 요청과 match가 경합해 고객 기대와 terminal event가 달라집니다.
대응 · engine sequence만 결과 정본으로 삼고 reservation/execution을 대사합니다.
unsafe halt control
operator control 오류로 market가 부당하게 열리거나 닫힐 수 있습니다.
대응 · dual control·signed sequenced halt/resume·replay checklist를 둡니다.
06 · OPERATIONS
# 운영 관점통제·관측·비용을 market sequence에 연결한다
STP, rate/collar, order-to-cancel ratio, layering·spoofing signal을 rule version과 case audit에 묶습니다.
rule_version · order_lineage
gateway receipt, risk, append→apply, engine p99, book invariant, feed gap, standby hash를 분리합니다.
engine_seq_gap · book_hash
hot symbol core/NIC, durable log/snapshot, market-data egress, surveillance, hot standby와 drill을 합산합니다.
peak_skew × recovery_headroom
면접 모드 · 추가 질문06:00
“hot symbol cancel burst 중 active process가 NIC disconnect 되었습니다. standby promotion 전에 어떤 sequence·log durability·fence·book hash·market-data snapshot을 확인해야 두 order book이 다른 체결을 만들지 않는다고 설명하시겠습니까?”
fenced epochdurable sequenceprice-time FIFOsnapshot + replay
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EDITORIAL NOTES
작성·검토·참고 자료
참고 자료
- Nasdaq Trader, Order Types — order type 및 priority 관련 venue 문서.
- Nasdaq Trader, TotalView-ITCH Specification — order book market-data message protocol의 공식 명세.
- U.S. SEC, Rule 15c3-5 — Risk Management Controls for Brokers or Dealers with Market Access — market access risk management controls.
- eCFR, 17 CFR Part 242 — Regulation NMS — U.S. market structure rule text.
- NYSE, Pillar Order Types — venue-specific order type behavior의 공식 예시.
- SEC, Market Structure — market structure 관련 SEC 자료 접근점.
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