Hệ thống core giao dịch chứng khoán của VCBS (hệ thống Flex) là hệ thống phần mềm quản lý thông tin nhà đầu tư, giao dịch chứng khoán được triển khai hoạt động năm 2015, cho phép quản lý tập trung dữ liệu, xử lý dữ liệu thị trường và thực hiện giao dịch theo thời gian thực, đảm bảo kết nối liên tục với sàn giao dịch, ngân hàng và các đối tác. Hệ thống xử lý giao dịch chứng khoán cơ sở là một thành phần của hệ thống core này.

Quy mô của hệ thống tại thời điểm triển khai năm 2015 cho phép xử lý hơn 100.000 giao dịch/ngày, tốc độ xử lý từ 50 đến 100 lệnh/giây (50 lệnh/giây với lệnh margin và 100 lệnh/giây với lệnh thường).

1. Thực trạng và các vấn đề tồn tại trong hệ thống xử lý giao dịch chứng khoán cơ sở của VCBS trước khi có sáng kiến

1.1 Thực trạng:

• Tại thời điểm đi vào hoạt động, hệ thống core giao dịch chứng khoán của VCBS đáp ứng được nhu cầu giao dịch, vận hành hiệu quả và ổn định. Tuy nhiên, đến năm 2022, thị trường chứng khoán bùng nổ, số lượng lệnh dồn vào hệ thống cùng một thời điểm tăng cao vượt quá thiết kế ban đầu hệ thống dẫn đến tình trạng xử lý và phản hồi chậm kết quả thực hiện giao dịch tại một số thời điểm.
• Hệ thống quản lý vận hành, giám sát, cảnh báo bị phân tán trên nhiều phần mềm/máy chủ khác nhau, thông tin chưa đầy đủ và chi tiết gây khó khăn cho người vận hành hệ thống. Do đó, việc xử lý sự cố, khắc phục lỗi khi có phát sinh chưa được tối ưu, làm giảm chất lượng dịch vụ của VCBS.
• Việc nâng cấp mở rộng/tối ưu hệ thống để nâng cao năng lực phục vụ, cải thiện hiệu năng xử lý lệnh giao dịch chứng khoán cơ sở rất khó thực hiện do phức tạp về mặt kĩ thuật và yêu cầu cao về nhân sự và chi phí.

1.2 Nguyên nhân:

• Hệ thống của VCBS được thiết kế để xử lý tập trung toàn bộ các nghiệp vụ (bao gồm cả các nghiệp vụ phi giao dịch như lưu ký, thực hiện quyền, xử lý báo cáo, …) cùng với nghiệp vụ lệnh giao dịch dẫn tới hiệu năng xử lý lệnh giao dịch không được tối ưu và khó năng cấp mở rộng theo hàng ngang.
• Hệ thống chưa có cơ chế ưu tiên xử lý lệnh giao dịch. Các yêu cầu xử lý (của lệnh giao dịch hay của nghiệp vụ khác) đều là ngang hàng, được xử lý theo cơ chế FIFO (First In First Out) nên các luồng giao dịch có thể xung đột lẫn nhau, độ trễ khi xử lý lệnh giao dịch chưa được tối ưu, dễ gây hiện tượng ùn ứ khi lượng lệnh tăng cao bất thường tại 1 thời điểm.
• Kiến trúc xử lý phụ thuộc vào cơ sở dữ liệu quan hệ, thao tác xử lý chủ yếu dựa trên các tập hợp câu lệnh SQL, thiết kế cơ sở dữ liệu phục vụ chung cho nhiều nghiệp vụ.
• Tại thời điểm triển khai, công nghệ có nhiều hạn chế, không thể áp dụng các công nghệ mới hiện tại về hạ tầng cũng như kiến trúc (công nghệ In-Memory, kiến trúc xử lý đa luồng, đa khối…).

1.3 Ảnh hưởng:

• Khi số lượng tài khoản chứng khoán nhà đầu tư mở tại VCBS tăng lên vào khoảng 400.000 đến 500.000 tài khoản và thanh khoản thị trường tăng, nhiều mã chứng khoán được niêm yết mới, các sản phẩm, dịch vụ mới…. kéo theo lượng giao dịch/ngày giả định tăng lên mức 500.000, thì hệ thống xử lý giao dịch chứng khoán cơ sở sẽ không thể đáp ứng.
• Tăng rủi ro kinh doanh, mất cơ hội giao dịch do độ trễ tại các thời diểm thị trường sôi động dẫn tới không đáp ứng được nhu cầu giao dịch mua bán tức thời của khách hàng.
• Giảm chất lượng dịch vụ của VCBS cung cấp tới khách hàng, ảnh hưởng đến thương hiệu và uy tín của công ty.
• Rủi ro kỹ thuật khi lượng giao dịch tăng đột biến.Gây áp lực lớn cho đội ngũ vận hành, khai thác hệ thống và các nhân sự tổng đài, môi giới chăm sóc khách hàng.

2. Nội dung cốt lõi, tính mới và sáng tạo

2.1 Mô hình tổng thể hệ thống Flex trước khi áp dụng giải pháp:

(Hệ thống xử lý giao dịch chứng khoán cơ sở thuộc cấu phần quản lý lệnh trên sơ đồ)

2.2 Giải pháp đề xuất:

• Triển khai Hệ thống HFT với các khối xử lý OMS (khối quản lý lệnh) chuyên biệt cho giao dịch chứng khoán cơ sở, đồng thời áp dụng kiến trúc Microservices và công nghệ ảo hóa để mở rộng linh hoạt (scale ngang) và đơn giản hóa quản trị vận hành.
• Sử dụng công nghệ mới In-memory của Oracle với cơ chế caching bộ nhớ cho phép tốc độ xử lý cao, hỗ trợ xử lý nhanh các dữ liệu quan hệ trên tập dữ liệu lớn, đảm bảo về an toàn, bảo mật, tính sẵn sàng cao trong các giao dịch tài chính.
• Triển khai phần mềm theo dõi, quản trị vận hành cho tổng thể và từng cấu phần hệ thống.
• Các kết nối, giao tiếp trong hệ thống được xây dựng theo chuẩn Fix4.4 và chuẩn Restful API đảm bảo tính bảo mật, tốc độ và khả năng tùy chỉnh linh hoạt liên quan đến các giao dịch chứng khoán.

2.3 Tính mới:

• Áp dụng kiến trúc microservices và các công nghệ mới nhất như In-memory, cơ chế caching bộ nhớ có persist dữ liệu vào database…
• Cấu trúc dữ liệu và thuật toán xử lý được thiết kế lại cung cấp khả năng chịu tải và tốc độ xử lý giao dịch cao (đáp ứng quản lý 1 triệu tài khoản, cho phép xử lý 2 triệu lệnh mỗi ngày với tốc độ 1.000 lệnh giao dịch, 2.000 truy vấn mỗi giây đối với mỗi khối OMS được triển khai).
• Khi lượng giao dịch đồng thời vượt quá công suất thiết kế, hệ thống có thể mở rộng theo chiều ngang bằng cách bổ sung thêm các khối OMS khác (mỗi khối OMS có công suất xử lý tối đa 2 triệu lệnh/phiên giao dịch)

2.4 Tính sáng tạo:

• Cho phép phân vùng tập khách hàng để triển khai lên các khối OMS khác nhau, cung cấp các cơ chế linh hoạt trong việc cung cấp dịch vụ phù hợp với từng đối tượng khách hàng.
• Phần mềm quản trị vận hành tập trung mới cho phép theo dõi và kiểm tra từng cấu phần của hệ thống giúp người vận hành có cái nhìn tổng thể để thực hiện các thao tác điều chỉnh ngăn ngừa trước khi các tình huống quá tải xảy ra cũng như dễ dàng xác định, khoanh vùng vấn đề khi phát sinh sự cố.

3. Quá trình triển khai áp dụng

3.1 Thời gian/ địa điểm: Triển khai hệ thống và cung cấp dịch vụ đến người dùng nội bộ VCBS bắt đầu từ tháng 12/2023, đến khách hàng bắt đầu từ tháng 05/2024.

3.2 Các giai đoạn triển khai:

Giai đoạn 1: Xây dựng chi tiết giải pháp kĩ thuật và đề xuất phương án triển khai.

Giai đoạn 2: Triển khai hệ thống thử nghiệm và thực hiện kiểm thử tổng thể, kiểm thử đáp ứng yêu cầu của các Sở giao dịch HNX, HSX.

Giai đoạn 3: Triển khai dịch vụ trong tập người dùng nội bộ để đánh giá tổng thể từ đó tối ưu hóa hệ thống trước khi triển khai đến khách hàng.

Giai đoạn 4: Triển khai cho toàn bộ tập khách hàng của VCBS.

3.3 Đối tượng áp dụng:

Người dùng nội bộ và toàn thể tập khách hàng của VCBS.

4. Hiệu quả cụ thể

Hiệu quả kinh tế: doanh thu nghiệp vụ môi giới chứng khoán năm 2024 của VCBS tăng trưởng hơn 8,1% so với năm 2023.

Hiệu quả tác động tổng thể đến hoạt động kinh doanh: Hệ thống mới triển khai đã cải thiện được chất lượng dịch vụ, giảm thiểu sự cố phát sinh nên đã góp phần vào thành công chung khi VCBS lọt vào top 10 thị phần giao dịch toàn thị trường năm 2024.

5. Khả năng mở rộng

• VCBS có thể chủ động thực hiện mở rộng hệ thống khi cần nâng cao năng lực xử lý lệnh.
• Gia tăng các sản phẩm dịch vụ mới đáp ứng nhu cầu của từng đối tượng khách hàng.
• Có thể áp dụng giải pháp này cho các hệ thống khác trong tương lai.

6. Kết luận

Hệ thống HFT đã chứng minh hiệu quả vượt trội về tốc độ và độ ổn định, là sự phát triển cải tiến lớn về công nghệ so với hệ thống trước đó.