超级账本实践-基于docker从零搭建联盟链
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了超级账本实践-基于docker从零搭建联盟链相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
一、前言
本文分享基于docker如何从零搭建联盟链。使用其它方式搭建也可以,只不过docker相对容易一些,难点在于如何写配置文件。
1. 准备运行环境
实际开发中有三种运行环境可供选择:
(a). Vagrant: Vagrant是一个基于Ruby的工具,用于创建和部署虚拟化开发环境。
(b). virtualBox:
VirtualBox 是一款开源虚拟机软件。如今被甲骨文收购
(c). Docker 是一个开源的应用容器引擎,让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中,然后发布到任何流行的 Linux 机器上,也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口。
本节使用的是docker环境,也是相对简单的环境配置。关于docker的使用可以参考之前的文章。
1.1 Fabric镜像
通过前面章节的步骤生产以下镜像:
镜像名称 |
镜像说明 |
fabric-baseos |
其它镜像的基础 |
fabric-tools |
包含cryptogen|configtxgen|configtxLator等工具的镜像文件 |
fabric-couchdb |
状态数据库 |
fabric-kafka |
Kafka是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统 |
fabric-zookeeper |
一个为分布式应用提供一致性服务的软件 |
fabric-order |
排序服务节点镜像 |
fabric-peer |
Peer节点镜像 |
fabric-javaenv |
java链码的基础镜像 |
fabric-ccenv |
golang链码的基础镜像 |
fabric-ca |
fabric-ca的镜像 |
2. 逐步构建网络
目标:构建图示类型的网络
2.1 编写配置文件
以上镜像准备好之后,开始编写配置文件,因为使用docker-compose(批量管理docker容器的工具),所以需要编写yaml格式的配置文件。
因为配置规则较多,所以刚开始建议参考官方提供的配置文件,具体在sample文件夹里的first-network配置。
2.1.1 生成公私钥和证书
Fabric中有两种类型的公私钥和证书,一种是给节点之间,为了通讯安全而准备的TLS证书,另一种是用户登录和权限控制的用户证书。这些证书本来应该是由CA来颁发,但是我们这里是测试环境,并没有启用CA节点,这里我们使用:cryptogen来生成这两种证书。
2.1.1.2 配置crypto-config.yaml文件
cryptogen工具读取这个配置文件产生证书和密钥。
分别生成Order节点和两个成员组织的Peer节点以及用户证书。
> HyperLedger Fabric中,成员和用户是两个不同的角色。
成员是针对区块链网络中的组织,联盟等而言,而用户,是针对整个应用而言。
用户指的是该系统给的使用者。
配置如下:
OrdererOrgs:
- Name: Orderer
Domain: example.com
Specs:
- Hostname: orderer
PeerOrgs:
- Name: Org1
Domain: org1.example.com
EnableNodeOUs: true
Template:
Count: 2
Users:
Count: 1
- Name: Org2
Domain: org2.example.com
EnableNodeOUs: true
Template:
Count: 2
Users:
Count: 1
2.1.1.3 生成公私钥和证书
执行cryptogen generate --config=./crypto-config.yaml则会把生成的证书和公私钥存放在'crypto-config'目录里。如果提示“没有cryptogen命令”说明环境变量没有设置好,请重新设置。
2.1.2 生成公私钥和证书
这里的创始区块是指生成系统通道的创世区块,主要用于启动Ordering服务,配置网络中的策略。而Channel配置区块,主要用于新建应用通道,指定通道成员,以及访问策略等等。
2.1.2.1 配置configtx.yaml
配置了由2个Org参与的Orderer共识配置TwoOrgsOrdererGenesis,
以及由2个Org参与的Channel配置:TwoOrgsChannel。
Orderer可以设置共识的算法是Solo还是Kafka,以及共识时区块大小,超时时间等,我们使用默认值即可,不用更改。而Peer节点的配置包含了MSP的配置,锚节点的配置。
配置如下:
Organizations:
- &OrdererOrg
Name: OrdererOrg
ID: OrdererMSP
MSPDir: crypto-config/ordererOrganizations/example.com/msp
Policies:
Readers:
Type: Signature
Rule: "OR('OrdererMSP.member')"
Writers:
Type: Signature
Rule: "OR('OrdererMSP.member')"
Admins:
Type: Signature
Rule: "OR('OrdererMSP.admin')"
- &Org1
Name: Org1MSP
ID: Org1MSP
MSPDir: crypto-config/peerOrganizations/org1.example.com/msp
Policies:
Readers:
Type: Signature
Rule: "OR('Org1MSP.admin', 'Org1MSP.peer', 'Org1MSP.client')"
Writers:
Type: Signature
Rule: "OR('Org1MSP.admin', 'Org1MSP.client')"
Admins:
Type: Signature
Rule: "OR('Org1MSP.admin')"
AnchorPeers:
- Host: peer0.org1.example.com
Port: 7051
- &Org2
Name: Org2MSP
ID: Org2MSP
MSPDir: crypto-config/peerOrganizations/org2.example.com/msp
Policies:
Readers:
Type: Signature
Rule: "OR('Org2MSP.admin', 'Org2MSP.peer', 'Org2MSP.client')"
Writers:
Type: Signature
Rule: "OR('Org2MSP.admin', 'Org2MSP.client')"
Admins:
Type: Signature
Rule: "OR('Org2MSP.admin')"
AnchorPeers:
- Host: peer0.org2.example.com
Port: 7051
Capabilities:
Channel: &ChannelCapabilities
V1_3: true
Orderer: &OrdererCapabilities
V1_1: true
Application: &ApplicationCapabilities
V1_3: true
V1_2: false
V1_1: false
Application: &ApplicationDefaults
Organizations:
Policies:
Readers:
Type: ImplicitMeta
Rule: "ANY Readers"
Writers:
Type: ImplicitMeta
Rule: "ANY Writers"
Admins:
Type: ImplicitMeta
Rule: "MAJORITY Admins"
Orderer: &OrdererDefaults
OrdererType: solo
Addresses:
- orderer.example.com:7050
BatchTimeout: 2s
BatchSize:
MaxMessageCount: 10
AbsoluteMaxBytes: 99 MB
PreferredMaxBytes: 512 KB
Kafka:
Brokers:
- 127.0.0.1:9092
Organizations:
Policies:
Readers:
Type: ImplicitMeta
Rule: "ANY Readers"
Writers:
Type: ImplicitMeta
Rule: "ANY Writers"
Admins:
Type: ImplicitMeta
Rule: "MAJORITY Admins"
BlockValidation:
Type: ImplicitMeta
Rule: "ANY Writers"
Channel: &ChannelDefaults
Policies:
Readers:
Type: ImplicitMeta
Rule: "ANY Readers"
Writers:
Type: ImplicitMeta
Rule: "ANY Writers"
Admins:
Type: ImplicitMeta
Rule: "MAJORITY Admins"
Capabilities:
<<: *ChannelCapabilities
Profiles:
TwoOrgsOrdererGenesis:
<<: *ChannelDefaults
Orderer:
<<: *OrdererDefaults
Organizations:
- *OrdererOrg
Capabilities:
<<: *OrdererCapabilities
Consortiums:
SampleConsortium:
Organizations:
- *Org1
- *Org2
TwoOrgsChannel:
Consortium: SampleConsortium
Application:
<<: *ApplicationDefaults
Organizations:
- *Org1
- *Org2
Capabilities:
<<: *ApplicationCapabilities
2.1.2.2 生成创世区块
如果环境变量配置无误,则执行:
configtxgen -profile TwoOrgsOrdererGenesis
-outputBlock ./channel-artifacts/genesis.block
2.1.2.3 生成通道配置区块
执行:
configtxgen -profile TwoOrgsChannel
-outputCreateChannelTx ./channel-artifacts/channel.tx -channelID mychannel
2.1.2.4 锚节点的更新
锚节点负责代表组织与其他组织中的节点进行Gossip通信。
因为有两个组织org1和org2因此需执行两次:
configtxgen -profile TwoOrgsChannel
-outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org1MSPanchors.tx -channelID mychannel
-asOrg Org1MSP
再执行
configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputAnchorPeersUpdate ./channel-artifacts/Org2MSPanchors.tx -channelID mychannel -asOrg Org2MSP
最终,我们在channel-artifacts文件夹中,应该是能够看到4个文件。
├── Org1MSPanchors.tx
├── Org2MSPanchors.tx
├── channel.tx
└── genesis.block
2.1.2 配置docker-compose文件
前面对节点和用户的公私钥以及证书,还有创世区块都生成完毕了。这里采用的是docker-compose的方式来部署环境的,所以接下来我们就可以配置docker-compose的yaml文件,以便顺利启动Fabric的Docker环境。
配置如下:
version: '2'
volumes:
orderer.example.com:
peer0.org1.example.com:
peer1.org1.example.com:
peer0.org2.example.com:
peer1.org2.example.com:
networks:
myNetwork:
services:
orderer.example.com:
image: hyperledger/fabric-orderer:$IMAGE_TAG
environment:
- ORDERER_GENERAL_LOGLEVEL=INFO
- ORDERER_GENERAL_LISTENADDRESS=0.0.0.0
- ORDERER_GENERAL_GENESISMETHOD=file
- ORDERER_GENERAL_GENESISFILE=/var/hyperledger/orderer/orderer.genesis.block
- ORDERER_GENERAL_LOCALMSPID=OrdererMSP
- ORDERER_GENERAL_LOCALMSPDIR=/var/hyperledger/orderer/msp
# enabled TLS
- ORDERER_GENERAL_TLS_ENABLED=true
- ORDERER_GENERAL_TLS_PRIVATEKEY=/var/hyperledger/orderer/tls/server.key
- ORDERER_GENERAL_TLS_CERTIFICATE=/var/hyperledger/orderer/tls/server.crt
- ORDERER_GENERAL_TLS_ROOTCAS=[/var/hyperledger/orderer/tls/ca.crt]
working_dir: /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric
command: orderer
volumes:
- ./channel-artifacts/genesis.block:/var/hyperledger/orderer/orderer.genesis.block
- ./crypto-config/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp:/var/hyperledger/orderer/msp
- ./crypto-config/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/tls/:/var/hyperledger/orderer/tls
- orderer.example.com:/var/hyperledger/production/orderer
ports:
- 7050:7050
container_name: orderer.example.com
networks:
- myNetwork
peer0.org1.example.com:
container_name: peer0.org1.example.com
image: hyperledger/fabric-peer:$IMAGE_TAG
environment:
# base
- CORE_VM_ENDPOINT=unix:///host/var/run/docker.sock
- CORE_VM_DOCKER_HOSTCONFIG_NETWORKMODE=${COMPOSE_PROJECT_NAME}_myNetwork
- CORE_LOGGING_LEVEL=DEBUG
- CORE_PEER_TLS_ENABLED=true
- CORE_PEER_GOSSIP_USELEADERELECTION=true
- CORE_PEER_GOSSIP_ORGLEADER=false
- CORE_PEER_PROFILE_ENABLED=true
- CORE_PEER_TLS_CERT_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/server.crt
- CORE_PEER_TLS_KEY_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/server.key
- CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/ca.crt
# other
- CORE_PEER_ID=peer0.org1.example.com
- CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org1.example.com:7051
- CORE_PEER_GOSSIP_BOOTSTRAP=peer1.org1.example.com:7051
- CORE_PEER_GOSSIP_EXTERNALENDPOINT=peer0.org1.example.com:7051
- CORE_PEER_LOCALMSPID=Org1MSP
volumes:
- /var/run/:/host/var/run/
- ./crypto-config/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/msp:/etc/hyperledger/fabric/msp
- ./crypto-config/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls:/etc/hyperledger/fabric/tls
- peer0.org1.example.com:/var/hyperledger/production
ports:
- 7051:7051
- 7053:7053
working_dir: /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer
command: peer node start
networks:
- myNetwork
peer1.org1.example.com:
container_name: peer1.org1.example.com
image: hyperledger/fabric-peer:$IMAGE_TAG
environment:
# base
- CORE_VM_ENDPOINT=unix:///host/var/run/docker.sock
- CORE_VM_DOCKER_HOSTCONFIG_NETWORKMODE=${COMPOSE_PROJECT_NAME}_myNetwork
- CORE_LOGGING_LEVEL=DEBUG
- CORE_PEER_TLS_ENABLED=true
- CORE_PEER_GOSSIP_USELEADERELECTION=true
- CORE_PEER_GOSSIP_ORGLEADER=false
- CORE_PEER_PROFILE_ENABLED=true
- CORE_PEER_TLS_CERT_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/server.crt
- CORE_PEER_TLS_KEY_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/server.key
- CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/ca.crt
# other
- CORE_PEER_ID=peer1.org1.example.com
- CORE_PEER_ADDRESS=peer1.org1.example.com:7051
- CORE_PEER_GOSSIP_EXTERNALENDPOINT=peer1.org1.example.com:7051
- CORE_PEER_GOSSIP_BOOTSTRAP=peer0.org1.example.com:7051
- CORE_PEER_LOCALMSPID=Org1MSP
volumes:
- /var/run/:/host/var/run/
- ./crypto-config/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer1.org1.example.com/msp:/etc/hyperledger/fabric/msp
- ./crypto-config/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer1.org1.example.com/tls:/etc/hyperledger/fabric/tls
- peer1.org1.example.com:/var/hyperledger/production
ports:
- 8051:7051
- 8053:7053
working_dir: /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer
command: peer node start
networks:
- myNetwork
peer0.org2.example.com:
container_name: peer0.org2.example.com
image: hyperledger/fabric-peer:$IMAGE_TAG
environment:
# base
- CORE_VM_ENDPOINT=unix:///host/var/run/docker.sock
- CORE_VM_DOCKER_HOSTCONFIG_NETWORKMODE=${COMPOSE_PROJECT_NAME}_myNetwork
- CORE_LOGGING_LEVEL=DEBUG
- CORE_PEER_TLS_ENABLED=true
- CORE_PEER_GOSSIP_USELEADERELECTION=true
- CORE_PEER_GOSSIP_ORGLEADER=false
- CORE_PEER_PROFILE_ENABLED=true
- CORE_PEER_TLS_CERT_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/server.crt
- CORE_PEER_TLS_KEY_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/server.key
- CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/ca.crt
# other
- CORE_PEER_ID=peer0.org2.example.com
- CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org2.example.com:7051
- CORE_PEER_GOSSIP_EXTERNALENDPOINT=peer0.org2.example.com:7051
- CORE_PEER_GOSSIP_BOOTSTRAP=peer1.org2.example.com:7051
- CORE_PEER_LOCALMSPID=Org2MSP
volumes:
- /var/run/:/host/var/run/
- ./crypto-config/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/msp:/etc/hyperledger/fabric/msp
- ./crypto-config/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls:/etc/hyperledger/fabric/tls
- peer0.org2.example.com:/var/hyperledger/production
ports:
- 9051:7051
- 9053:7053
working_dir: /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer
command: peer node start
networks:
- myNetwork
peer1.org2.example.com:
container_name: peer1.org2.example.com
image: hyperledger/fabric-peer:$IMAGE_TAG
environment:
# base
- CORE_VM_ENDPOINT=unix:///host/var/run/docker.sock
- CORE_VM_DOCKER_HOSTCONFIG_NETWORKMODE=${COMPOSE_PROJECT_NAME}_myNetwork
- CORE_LOGGING_LEVEL=DEBUG
- CORE_PEER_TLS_ENABLED=true
- CORE_PEER_GOSSIP_USELEADERELECTION=true
- CORE_PEER_GOSSIP_ORGLEADER=false
- CORE_PEER_PROFILE_ENABLED=true
- CORE_PEER_TLS_CERT_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/server.crt
- CORE_PEER_TLS_KEY_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/server.key
- CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/etc/hyperledger/fabric/tls/ca.crt
# other
- CORE_PEER_ID=peer1.org2.example.com
- CORE_PEER_ADDRESS=peer1.org2.example.com:7051
- CORE_PEER_GOSSIP_EXTERNALENDPOINT=peer1.org2.example.com:7051
- CORE_PEER_GOSSIP_BOOTSTRAP=peer0.org2.example.com:7051
- CORE_PEER_LOCALMSPID=Org2MSP
volumes:
- /var/run/:/host/var/run/
- ./crypto-config/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer1.org2.example.com/msp:/etc/hyperledger/fabric/msp
- ./crypto-config/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer1.org2.example.com/tls:/etc/hyperledger/fabric/tls
- peer1.org2.example.com:/var/hyperledger/production
ports:
- 10051:7051
- 10053:7053
working_dir: /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer
command: peer node start
networks:
- myNetwork
cli:
container_name: cli
image: hyperledger/fabric-tools:$IMAGE_TAG
tty: true
stdin_open: true
environment:
- GOPATH=/opt/gopath
- CORE_VM_ENDPOINT=unix:///host/var/run/docker.sock
- CORE_LOGGING_LEVEL=DEBUG
- CORE_PEER_ID=cli
- CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org1.example.com:7051
- CORE_PEER_LOCALMSPID=Org1MSP
- CORE_PEER_TLS_ENABLED=true
- CORE_PEER_TLS_CERT_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/server.crt
- CORE_PEER_TLS_KEY_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/server.key
- CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/peers/peer0.org1.example.com/tls/ca.crt
- CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/users/Admin@org1.example.com/msp
working_dir: /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer
command: /bin/bash
volumes:
- /var/run/:/host/var/run/
- ./chaincode/:/opt/gopath/src/github.com/chaincode
- ./crypto-config:/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/
- ./scripts:/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/scripts/
- ./channel-artifacts:/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/channel-artifacts
depends_on:
- orderer.example.com
- peer0.org1.example.com
- peer1.org1.example.com
- peer0.org2.example.com
- peer1.org2.example.com
networks:
- myNetwork
其中ORDERER_GENERAL_GENESISFILE就是前面生成的创世区块。因为节点之间需要加密通信,因此把ORDERER_GENERAL_TLS_ENABLED的值设置为true。另外开发调试阶段把CORE_LOGGING_LEVEL设为DEBUG模式。
这个配置文件里分别配置了两个组织,四个peer节点,一个orderer节点和cli节点。
CLI在整个Fabric网络中扮演客户端的角色,我们在开发测试的时候可以用CLI来代替SDK,执行各种SDK能执行的操作。CLI会和Peer相连,把指令发送给对应的Peer执行。而且CLI启动的时候默认连接的是http://peer0.org1.example.com,并且启用了TLS。默认是以Admin@org1.example.com这个身份连接到Peer的。连接之后会直接打开bin/bash从而可以直接输入操作peer节点的命令。
2.2 启动网络
因为docker-compose是批量管理docker容器的工具,所以写完配置文件之后,通过执行docker-compose -f docker-compose-cli.yaml up -d命令批量启动节点容器。 (-d参数如果不加,那么当前终端就会一直附加在docker-compose上,而如果加上的话,那么docker容器就在后台运行。)
启动完成之后,终端里输入docker ps -a可以看到所有节点容器已经全部启动成功。
2.2.1 创建通道
* 首先进入cli节点:docker exec -it cli bash
* 创建通道执行:peer channel create:
peer channel create -o orderer.example.com:7050 -c mychannel
-f ./channel-artifacts/channel.tx --tls true --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/examp
le.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem
系统会在cli内部的当前目录创建一个mychannel.block文件,这个文件非常重要,接下来其他节点要加入这个Channel就必须使用这个文件。
* 加入通道执行:peer channel join -b mychannel.block:
如果提示“Successfully submitted proposal to join channel”,说明peer0.org1节点成功加入通道。
如果其它节点也要加入通道则先改变变量,然后再次执行join命令。
环境变量改为:
CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/pe
erOrganizations/org2.example.com/users/Admin@org2.example.com/msp CORE_PEER_ADDRESS=peer0.org2.example.com:7051 CORE_PEER_LOCALMSPID="Org2MSP" CORE_PEER_TLS_ROOTCERT_FILE=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypt
o/peerOrganizations/org2.example.com/peers/peer0.org2.example.com/tls/ca.crt
* 指定锚节点:
参考以上步骤先把变量设置为组织一的,然后为org1定义锚节点为
peer0.org1.example.com:
peer channel update -o orderer.example.com:7050 -c mychannel -f ./channel-artifacts/Org1MSPanchors.tx --tls --cafile /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp/tlscacerts/tlsca.example.com-cert.pem
同理指定组织2的节点也是先改变量,然后再执行一遍以上命令。
如果提示“Successfully submitted channel update”表示锚节点指定成功。
以上过程全部完成之后,就可以部署链码调用合约了,篇幅有限链码的章节随后发布。
本章总结
本文分享了从零部署超级账本网络环境。
1. 先配置证书和私钥的文件crypto-config.yaml,然后通过工具cryptogen生成对应的证书到crypto-config目录。
2. 再配置configtx.yaml,然后通过工具configtxgen生成创世区块和通道配置区块以及锚节点交易文件。
3. 所有文件配置好之后,通过docker-compose工具启动节点容器
4. 进入cli节点分别执行创建通道、加入通道、更新锚节点的命令。
《超级账本实践系列》下一篇分享有关链码的实践。
-END-
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以上是关于超级账本实践-基于docker从零搭建联盟链的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
HyperLedger Fabric Introduction——区块链超级账本介绍