Изучаю FIX протокол с нуля. Разбор протокола, первый код на c#

Вступление

     Никогда не увлекался скоростным трейдингом. Всегда хватало терминала. Изучать этот протокол меня побудил набор вакансий. Надо отметить, что я неспешно перебираю хорошие вакансии на рынке. Частному трейдеру очень сложно развиваться в одиночку — психологически, эмоционально, физически. Создавать и развиваться постоянно хочется, поэтому принял решение вливаться в коллектив. За несколько месяцев, мне удалось провести несколько собеседований. На втором этапе я проваливался именно из за не знаний протокола.  Предметную область я примерно представлял. Ну что там сложного? Соединился с биржей по сокетам и начинай обмен сообщениями. Надо отметить, что в этой области есть уже готовые разработки в виде quickfix или готового API от StockSharp (правда платные). Но я принял решение разбираться с нуля, чтобы вникнуть в детали.

Технические аспекты протокола

     Итак. Любой протокол, какой бы он сложный не был, работает примерно одинаково. Мы создаем у себя соединение с сервером, устанавливаем некий туннель между нами и сервером, посредством которого будем обмениваться сообщениями. Протокол — это как раз и есть набор правил, по которым строятся сообщения нужного формата. Если говорить технически, то мы должны создать сокет соединение с сервером на указанный порт.
Сообщение в FIX, как и в любом другом протоколе, состоит из нескольких блоков:

• <Заголовок сообщения>
• <Сообщение>
• <Концовка сообщения>

     Наша задача, правильно заполнить эти блоки и отправить на сервер. Заголовок сообщения в свою очередь состоит из следующих данных:

• <Начало сообщения, версия протокола>
• <Длина (размер) сообщения>
• <Тип сообщения>
• <Идентификатор отправителя>
• <Идентификатор получателя>
• <Номер сообщения>
• <Время отправки>

     Обращу ваше внимание, что я перечисляю обязательные поля. Есть еще и дополнительные. Концовка сообщения должна выглядеть так:

• <Контрольная сумма сообщения>

     Сами данные заполняются достаточно легко. В виде: <тип поля> = <значение>. Например, <длина сообщения> = 78, то есть мы серверу говорим, что размер передаваемого нами сообщения составляет 78 байт. Стоит обратить внимание, что в протоколе FIX, типы полей кодируются в виде числовых значений. Например,  <длина сообщения> в протоколе передается как цифра 9. Исходя из выше сказанного, наш заголовок сообщения, выглядел бы следующим образом:

• 8=FIX.4.4 _____ начало сообщения, протокол версии 4.4
• 9=78 _____ размер сообщения 78 байт
• 35=A _____ тип сообщения А, что означает попытка на соединение с сервером
• 49=<ваш идентификатор выдается биржей>
• 56=FG _____ идентификатор получателя, раздел Forts на бирже
• 34=1 _____ первое сообщение
• 52=20160212-11:42:51.812 _____ время отправки сообщения

Организационные вопросы

1. Наша биржа дает тестовый контур для отработки своих алгоритмов по данному протоколу. Надо всего лишь написать запрос на доступ. Надо признать, тех служба работает отменно. Очень все быстро было организовано. Подробности http://moex.com/s442
2. Обязательно понадобится описание протокола для нашей биржи ftp://ftp.moex.com/pub/FIX/Spectra/test/docs/spectra_fixgate_ru.pdf
3. Чтобы вникнуть в тонкости передачи, мне очень помогла эта программа от биржи (позже я покажу как помогла) ftp://ftp.moex.com/pub/FIX/Spectra/Utils/fix_client.zip
4. Описание самого протокола от создателей (на английском). Мне помог сильно wiki. http://fixwiki.org/fixwiki/FIXwiki
5. Чтобы найти свои ошибки, мне приходилось перехватывать сообщения рабочего клиента биржи и сверять со своими. Для этого мне понадобился tcp/ip сниффер — программа перехвата сетевого трафика.
6. Разработку я веду на c#.

К бою. Немного теоретической практики

     На момент изучения протокола, я уверен, многие столкнуться со следующими вопросами:

• как именно считать длину сообщения
• как разделять между собой данные
• как считать контрольную сумму

     Если говорить образно. То, чтобы отправить сообщение на сервер, нам просто нужно сформировать нужную строку со всеми данными и отправить ее на биржу. Ну например:

8=FIX.4.4;9=78;35=A;49=FG;56=tgFhcfx901U05;34=1;52=20160212-11:42:51.812;98=0;108=3000;141=Y;10=047;

     Если быть внимательным, то мы увидим, что кол-во символов в строке у нас 100, а в заголовке сообщения мы передаем, что 78 (9 = 78). По правилам протокола FIX, длину сообщения нужно считать без учета концовки и первых двух полей заголовка. А именно:

     С длиной сообщения разобрались. Теперь про разделитель. Пока в моем скрине это ";". В документациях западных написано что это символ SOH. Чтобы однозначно ответить на этот вопрос, я запустил прилагаемого клиента биржи и сниффером стал перехватывать сообщения между клиентом и биржей. Кстати, программа ведет логи, и их общение выглядит так (зеленое — передача запроса на биржу, красное — ответ от биржи):

     Зачеркнул свой идентификатор, прошу понять правильно. Ну а перехват сообщения выглядит так:
     Зеленым я отметил именно разделители. Как вы уже видите, это просто в шестнадцатеричном виде код 01. То есть, в нашу строку в виде разделителей, нужно вставлять код 01. Также я отметил для себя последовательность полей в сообщении. Почему то в другом порядке у меня вызывало ошибки (возможно тут я не прав)
     Ну и контрольная сумма. Контрольная сумма считается над всем сообщением, за исключением концовки. То есть в расчет берется только заголовок и само сообщение. Для этого, мы переводим каждый символ в его Ascii код и вычисляем их сумму. Полученную сумму делим по модулю 256. Это и будет контрольной суммой сообщения. При этом, значение должно быть трехзначным. Если мы получаем 2 знака, то подставляем 0 слева (например, если контрольная сумма = 68, то должны передать значении 068).

К бою. Начало программирования

     В законченном виде, разработка будет составлять готовый класс, для работы с протоколом. Теперь начинаю строить его по кирпичикам. Для начала, я создал несколько классов:

• класс для работы с заголовками
• класс для работы с сообщением подключения к серверу (onLogon)
• класс для работы с концовкой

    Каждый класс включает в себя поля, которые передаются и некоторые методы для их обработки.
    Класс для работы с заголовками. Пока просто выглядит так: 


     Как видим, первый метод строит нужную строку из полей. Обратите внимание, там присутствует наш разделитель в виде спец символа \u0001. Второй метод вычисляет размер заголовка (чтобы потом высчитывать размер сообщения). Надо обратить внимание, что при передачи времени, миллисекунды должны указываться в трехзначном формате (даже если миллисекунды = 52, то передаем 052). Следующие классы строятся по аналогии.
Класс создания сообщения на подключение (инициализация сессии)

Класс создания концовки сообщения


Попробую привести код консольной программы для теста в виде цитаты. Картинки вставляются плохого качества. Подробно комментирую.

//Получаем ip сервера
IPAddress ipAddr = IPAddress.Parse(server);
IPEndPoint ipEndPoint = new IPEndPoint(ipAddr, port);
//Создаем заголовк
HeaderMessage msHeader = new HeaderMessage
{
BeginString = «FIX.4.4»,
MsgType = «A», //Тип сообщения на установку сессии
SenderCompID = "",
TargetCompID = «FG»,
MsgSeqNum = 1
};
//Создаем сообщение на подключение onLogon
LogonMessage msLogon = new LogonMessage
{
EncryptMethod = 0,
HeartBtInt = 3000,
ResetSeqNumFlag = true
};

//Вычисляем длину сообщения
msHeader.BodyLength = msHeader.GetHeaderSize() + msLogon.GetMessageSize();
//Создаем концовку сообщения
TrailerMessage msTrailer = new TrailerMessage(msHeader.ToString() + msLogon.ToString());

//Формируем полное готовое сообщение
string fullMessage = msHeader.ToString() + msLogon.ToString() + msTrailer.ToString();
Console.WriteLine(«Сообщение для отправки {0}»,fullMessage);

//Создаем сокет для подключения
sSender = new Socket(ipAddr.AddressFamily, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);
//Подключаемся
sSender.Connect(ipEndPoint);
Console.WriteLine(«Сокет соединился с {0} », sSender.RemoteEndPoint.ToString());

byte[] msg = Encoding.UTF8.GetBytes(fullMessage);
//Отправляем сообщение
int bytesSent = sSender.Send(msg);
Console.WriteLine(«Отправил {0} байт», bytesSent.ToString());

//Получаем ответ от сервера
byte[] bytes = new byte[1024];
int bytesRec = 0;
bytesRec = sSender.Receive(bytes);
Console.WriteLine(«Ответ от сервера: {0}», Encoding.UTF8.GetString(bytes, 0, bytesRec));

Все таки приложу и в виде картинок. Так наглядней. Кликабельно.


В результате мы запросили у сервера подключение с нашим логином. И получили от него ответ.

По мере развития, буду продолжать с теоретической частью. Если модераторы перенесут в раздел «Алго», я не против.

Продолжение Изучаю FIX протокол с нуля. Рисуем и программируем дальше.