Фильм «Проект ‘Колибри’» с точки зрения истории, технологии и финансов

В данной статье представлен обзор канадско-бельгийского фильма The Hummingbird Project ^[1] 2018 года. Это арт-хаусный проект с Сельмой Хайек, Джесси Айзенбергом и Александром Скарсгордом. Не такой размах бюджета и не строит из себя блокбастер века. Не собрал большую кассу, но поучаствовал в нескольких канадских кинофестивалях.

В фильме в художественной форме рассказывается об интересных аспектах электронной биржевой торговли: технологии коммуникации и волоконно-оптических сетей, борьба за low-latency, конкуренции за каждую сэкономленную миллисекунду, арбитраж между биржами, расположение бирж и дата-центров.

Русский перевод ужасен в технической части («нейтроны» смешаны с «нейтрино», «микроволокна» с «микроволнами»). Но давайте немножко разберемся.

Фабула фильма основана на истории компании Spread Networks ^[2], о которой кстати рассказывается в книге Майкла Льюиса «Flash Boys» ^[3]. В фильме строили прямой тоннель из Канзаса в Нью-Йорк и хотели получить RTT ^[4] 16 миллисекунд, а в реалии Spread Newtorks строили тоннель между Secaucus, шт. Нью-Джерси (дата-центр Nasdaq ^[5]) и Cermak, г. Чикаго (дата-центр биржи CME ^[6]) с RTT ^[4] 13.1 миллисекунд.

Расположение дата-центров

Если для кого-то это еще секрет, сообщаю: компьютерное оборудование биржи вовсе не обязательно расположено там же, где находится сама биржа. Например, Нью-Йоркская фондовая биржа ^[7] расположена на улице Wall Street ^[8]. Но компьютеры этой биржи, осуществляющие торги и хранящие все данные, расположены в дата-центре в шт.Нью-Джерси по адресу 1600 MacArthur Boulevard, Mahwah, NJ ^[9]. Если считать по прямой, это примерно 25-30 км до Манхэттена. Если вам нужно поставить свое оборудование как можно ближе к торговому движку биржи ^[10], вы везете свои компьютеры не на Уолл-стрит, а в Нью-Джерси.

Поэтому в фильме тянут кабель между двумя биржами не от биржи к бирже, а от дата-центра одной биржи до дата-центра другой.

Почему по прямой?

Здесь вступают в игру Эйнштейн, теория относительности, скорость света и инженерия. Если вы помните цифры latency ^[11], за 1 миллисекунду свет проходит 300 км., т.е. считайте, что лишние 300 км кабеля добавляют к вашей линии 1 миллисекунду задержки. И эту задержку вам никак не побороть просто потому, что ничто в нашем мире не может двигаться быстрее скорости света. В дополнение учитываем, что по волокну свет идет медленнее на 30-25%. Конкретное снижение скорости зависит от качества волоконно-оптического кабеля. Плюс, задержки также вносит оборудование передачи и ретрансляции данных.

В жизни кабели связи, как и дороги (железные и автомобильные) не идут строго по прямой. Их маршрут зависит от многих причин: исторических, экономических, финансовых и инженерных. В общем случае понятно, что дороги и трассы строят по кратчайшему расстоянию. Но в некоторых случаях железную дорогу экономичнее проложить в обход Гримпенской трясины ^[12] или Полесских болот, чем наводить через мосты через гати и топи. В реальной жизни крюк в несколько километров — две-три минуты на поезде или автомобиле — несущественная разница. Хорошим примером будет Николаевская железная дорога, которая почти на всем протяжении от Петербурга до Москвы идет по прямой и лишь в одном месте изгибается для обхода трудного места через реку ^[13].

При прокладке первых телеграфных линий связи работало правило «follow the rails» (следуй за рельсами). Во-первых, железнодорожные компании строили дороги в первую очередь между главными промышленными центрами страны. Во-вторых, они уже решили все вопросы с собственниками земли по выкупу полоски земли, по которой проложены рельсы. Поэтому телеграфной компании для прокладки телеграфной линии требовалось договориться только с одним собственником — железнодорожной компнией. Теперь, когда вы из окна вагона смотрите на окружающие пейзажи и видите мелькающие телеграфные столбы, знайте экономическую подоплеку этого феномена. Неудивительно, что и волоконно-оптические линии связи пролкадывались по такому же принципу: вдоль главных железнодорожных магистралей страны, следуя всем их изгибам.

Как сделать путь прямым?

Интересен в самом начале ответ инженера-прокладчика на вопрос, как бы вы проложили волоконный туннель от Стокгольма до Мадрида. Оказалось, если учитывать кривизну Земли и сверлить поглубже и по прямой, можно сделать туннель короче на 200 км. На сколько это позволяет сократить задержку передачи данных, считайте сами.

Карта пути с сайта Spread Networks ^[14]

В фильме рассказано: «болота, поля, леса, горы — прокладываем по прямой, без каких-либо обходных путей». Каждый крюк — это лишние микросекунды или даже миллисекунды задержки. В исключительных случаях крюки все же приходится делать. В отличие от фильма у Spread Networks не получилось идеальной прямой: договоры с собственниками земли ^[15] — отдельная головная боль.

Да, на некоторых участках сверлить надо сквозь Апаллачи ^[16]. Это знаковые горы на территории США, как Альпы или Карпаты в Европе, или Уральские горы в России. Это старая граница первых английских колоний, за которыми когда-то начиналась земля индейцев и территориальные владения Франции ^[17]. С одной стороны — восточное побережье США с финансовыми центрами Нью-Йорк, Бостон, Филадельфия, а по другую сторону гор — Чикаго, Канзас и все остальные США. Как сверлят тоннель сквозь старый миллионолетний гранит, показано в фильме, а именно: долго, дорого, упорно, нудно, ломая дорогостоящие буры.

А можно еще быстрее?

Если по кабелю свет идет медленнее, чем скорость света, нельзя ли обойтись вообще без кабеля? Можно. В фильме упоминаются СВЧ-вышки (обещающие 14 миллисекунд между Канзасом и Нью-Йорком, а потом уже вообще — 11 миллисекунд) и даже лазерные башни.

В книге Майкла Льюиса Flash Boys ^[3] рассказывается о неких таинственных финансовых компаниях, которые вкладываются в покупку радио-мачт между Нью-Йорком и Чикаго ^[18] с помощью которых, по высокочастотной радиосвязи будут передаваться финансовые данные со скоростью приближающейся к скорости света. Для такой связи нет трудностей с отводом земель, договорами с землевладельцами, болотами, горами и заповедниками. Передача приближается к идеальной прямой. Можно даже игноририровать кривизну Земли, если задрать мачты по-выше!

Да вот одна только проблема: связь ненадежная! Это известно всем, кто увлекается КВ-спортом ^[19]. Гроза с молниями, вспышки на солнце, облака, туман — и связь портится именно тогда, когда на кону у вас критический ордер.

Кому это нужно?

В целом, прокладчики кабеля не занимаются торговлей сами. Бизнес-план проекта состоит в том, что проложив кабель и доказав его скорость, продавать пропускную полосу кабеля непосредственно финансовым компаниям, которые сами заботятся о том, как извлечь выгоду из более высокой скорости передачи данных. То есть владелец кабеля выступает в роли коммуникационной компании.

В случае со Spread Networks полосу стали продавать еще задолго до завершения строительства (такими авансами финансировалось само строительство). Финансовые компании покупали полосу, не зная, как именно они будут ее использовать, просто потому, что это делали их конкуренты, т.е. для того, чтобы у конкурентов не было преимущества.

Строители кабелей обычно закладывают пропускную способность с запасом. Перекладывать новый кабель обойдется дороже. В волоконной оптике для передачи данных используются импульсы света. Пока канал не используется, он называется "тёмное волокно" (dark-fiber), таких каналов в кабеле может быть несколько десятков. Если вы покупаете «dark-fiber», это значит, что вы арендуете канал в свое исключительнео пользование, никто другой по этому каналу свои данные передавать не будет. Этот термин тоже встречается в одном диалоге в фильме. Интересно, обычный зритель понял, о чем идет речь?

Как на этом зарабатывают финансовые воротилы?

Вообще в любой жизненной ситуации полезно знать что-то раньше других. Раньше других узнал, что Титаник затонет, первым попал в шлюпку ^[20]. Раньше других узнал, в каком магазине выбросили финские сапоги или подписку на Дюма, прибежал и первым занял очередь.

В фильме весьма утрировано показано использование трейдерами преимущества линии связи с меньшей задержкой, чем у конкурентов. Это издержки кинематографа.

Финансовые компании используют эту линию связи для торгового арбитража между Чикаго и Нью-Йорком. И чем быстрее данные передаются из одной точки в другую, тем больше шансов поймать случай арбитража. Тем больше шансов использовать случай арбитража для получения прибыли.

Spread Networks вложила 200 миллионов USD в постройку своей сети от Нью-Йорка до Чикаго длиной 1,327 километров 425 метров. Представьте, во сколько клиентам обошлась аренда полосы в этом кабеле. Представьте, сколько клиенты должны были заработать, чтобы окупить аренду этой полосы.

Морально ли это? Это философский вопрос. В фильме он тоже поднимается. Это легально? Да.

Race to zero

Так называется гонка ^[21] за минимальные задержки zero-latency на всех уровнях торговой системы. Задержки, считавшиеся ранее несущественными, теперь рассматриваются под микроскопом. С каждого элемента системы от кода торгового приложения вниз по стеку технологий до уровня сетевых кабелей снимается все более и более тонкая стружка latency. Знания, где искать задержки и как с ними бороться, стоят очень дорого. Поэтому в фильме вы слышите о зарплатах в 300.000 долларов в год и бонусах в полмиллиона для простого гика-программиста. И эта гонка продолжается и поныне. Поговорка «время — деньги» («кто раньше встал — того и тапки») получила свое реальное воплощение.

ФБР, тюрьма, адвокаты

В фильме использована история с Сергеем Алейниковым ^[22] и Goldman Sachs только в других именах. Но в отличие от фильма реальному Алейникову не удалось легко выбраться из тюрьмы. Весьма печальный случай из жизни программиста, через которого переехал локомотив финансовой корпорации.

Ссылки по теме

• Адмирал Грейс Хоппер наглядно объясняет, что такое наносекунда ^[23]
• Веб-сайт Spread Networks ^[24]
• Презентация Spread Networks в 2011 году ^[25]

Автор: webmascon

Источник ^[26]