區塊鏈100講：Hyperledger Fabric 區塊鏈多機部署

本文介紹如何從 Fabric 源碼編譯可執行程序，到多機部署 fabric區塊鏈網絡應用，以及鏈碼測試樣例。

fabric 項目是 hyperledger 項目中的一個聯盟鏈子項目，本文介紹了，如何從fabric 源碼編譯相關組件以及工具，到實戰部署一套fabric 區塊鏈服務，來向大家介紹，并學習 fabric 區塊鏈。

Fabric相關組件以及工具介紹：

• orderer 共識節點。為交易排序，并生成區塊

• peer共識節點。為交易背書，并記錄區塊信息

• crypto用于生成區塊鏈網絡中相應用戶的相關證書文件

• configtxgen 用于生成區塊鏈系統鏈碼的創世區塊、新建通道的配置文件、以及組織中錨節點的配置文件

Fabric區塊鏈網絡部署環境介紹：

• 5臺 Centos 7系統的虛擬機，硬件配置為：4核，8G 內存

• 1個 orderer 節點，4個 peer 節點，使用 solo 共識算法
  ???10.121.60.1 部署 orderer 節點
  ???12.10.121.60.2 – 10.121.60.3 部署peer 節點

fabric 是基于 go 語言開發的，并且本例子中使用的測試用戶鏈碼例子，是基于 go 語言開發的，需要依賴 go 語言的編譯開發環境。由于本文著重介紹 fabric 的應用，所以相關的環境請自行查找安裝方式。

• 安裝 go 語言開發環境，并設置 相關環境變量 GOPATH、GOROOT、GOBIN（請安裝 Go 1.8，以及以上版本）

  
  

• 安裝編譯相關的依賴包 snappy-devel.x86_64、zlib-devel.x86_64、bzip2-devel.x86_64、libtoo-ltdl-devel.x86_64、libtool（依賴包是基于 centos 系統，其他 *nix 以及 mac 系統請自行查找并安裝相關依賴文件）

  
  

• 安裝 docker、docker-compose（yum 上的 docker 版本過低，請從官網下載安裝）

  
  

• 安裝 git（yum 上的 git 版本過低，請從官網下載安裝）

  
  

• 獲取 fabric 源碼（本次例子是基于 v1.0.0版本），并保存在目錄 $GOPATH/src/github.com/hyperledger 下

  
  

• 從 github.com 上下載 go 語言編譯相關環境 gotools（golang.org 需要翻墻，所以從 github 上獲取）

  
  

• 在目錄$GOPATH/src/golang/x/下執行

  git clone https://github.com/golang/tools.git
  

切換到 fabric 源碼的目錄下面，通過 makefile 文件，可以編譯出 fabric 項目的全部可執行文件，如圖：

fabric源碼編譯可執行程序列表

這次的演示例子中，只需要編譯部分必要文件即可：orderer、peer、configtxgen、cryptogen。

以下命令，全部在$GOPATH/src/github.com/hyperledger/fabric 目錄下執行。

1. 編譯 go 相關工具

cp -r $GOPATH/src/golang.org/x/tools/ $GOPATH/src/github.com/hyperledger/fabric/gotools/build/gopath/src
make gotools

2. 編譯 fabric基礎環境

make buildenv

注意：編譯過程中，如果遇到錯誤信息：

cp:build/docker/gotools/bin/protoc-gen-go:No such file or directory

解決方案：安裝protocbuf

go get -u github.com/golang/protobuf/protoc-gen-go
cp $GOPATH/bin/protoc-gen-go
$GOPATH/src/github.com/hyperledger/fabric/build/docker/gotools/bin/

3. 編譯區塊鏈服務相關工具

• make orderer

• make peer

• make configtxgen

• make cryptogen

• 編譯的可執行程序生成在./fabric/build/bin目錄下，設置該目錄至 PATH環境變量

接下來，就是本文的重點，如何使用編譯出來的可執行程序及相關工具，來搭建一個 fabric 區塊鏈網絡，并實現鏈碼的部署以及測試。

分別在五臺虛擬機中創建目錄/etc/hyperledger/fabric，以下的命令   全部在該目錄下執行，并且需要設置 fabric 網絡執行的環境變量:

$FABRIC_CFG_PATH=/etc/hyperledger/fabric

1. 配置 fabric 網絡用戶拓撲關系

?

• 通過配置文件 crypto-config.yaml配置fabric 網絡用戶拓撲關系。Crypto-config.yaml 內容如下:
  

Crypto-config.yaml

該配置文件，包含一個 orderer 節點，以及兩個 peer組織，兩個 peer 組織又分別包含了兩個 peer 節點。

• 使用 cryptogen 工具，從crypto-config.yaml配置文件中生成用戶相應的秘鑰和證書文件：

cryptogen generate --config=./crypto-config.yaml --output ./crypto-config

執行命令后，會在當前目錄下生成文件夾 crypto-config，包含節點用戶的秘鑰以及證書文件。

• 通過scp命令分發 crypto-config文件夾，至其他4臺虛擬機的/etc/hyperledger/fabric 目錄下

???

2.  配置Orderer 節點的啟動創世區塊，新建通道交易的相關配置

• 通過配置文件 configtx.yaml 配置ordere 節點啟動需要的創始區塊信息，以及新建應用通道的交易信息。配置文件內容如下：
  

configtx.yaml

• 使用工具configtxgen生成 orderer 節點啟動所需的創世區塊：

configtxgen -profile TwoOrgsOrdererGenesis -outputBlock genesis.block

• 使用工具 configtxgen生成創建應用通道的交易配置文件：

configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputCreateChannelTx testchannel.tx -channelID testchannel

• 使用工具 configtxgen 生成更新組織錨節點的配置信息文件：

configtxgen –profile TwoOrgsChannel
–outputAnchorPeersUpdate ./Org1MSPanchors.tx –channelID testchannel –asOrg Org1MSP

configtxgen –profile TwoOrgsChannel
–outputAnchorPeersUpdate ./Org2MSPanchors.tx –channelID testchannel –asOrg Org2MSP

• 執行命令后，在當前目錄下會生成如下文件：

genesis.block、testchannel.tx、Org1MSPanchors.tx、Org2MSPanchors.tx

• 通過 scp 命令發送 testchannel.yx 和 Org1MSPanchors.tx 兩個文件至10.121.60.2
  
  

• 通過 scp 命令把 Org2MSPanchors.tx 文件至10.121.60.4

???

3. 設置虛擬機 Hosts 文件

由于 fabric 網絡啟動相關的配置文件中，與網絡地址相關的信息都是填寫的域名，所以需要在 hosts 文件中配置域名與 ip 的對應關系，在我們這次的測試環境中處理 orderer 節點，其他的4個 peer 節點的虛擬機都需要配置相關的 hosts 信息：

10.121.60.1 orderer.test.com
10.121.60.2 peer0.org1.test.com
10.121.60.3 peer1.org1.test.com
10.121.60.4 peer0.org2.test.com
10.121.60.5 peer1.org2.test.com

其中域名是根據 cryprto-config.yaml 的配置信息得來，后續的配置文件會詳細說明

4. 配置 orderer 啟動環境

在 orderer 節點的虛擬機配置 orderer 節點啟動相關配置信息 orderer.yaml，并保存在/etc/hyperledger/fabric 目錄下。相關配置文件內容見附件

從 cypto-config 文件夾下，拷貝 orderer 節點的秘鑰以及證書文件至 fabric 啟動環境變量目錄下：

cp –r ./crypto-config/ordererOrganizations/test.com/orderers/orderer.test.com/msp ./
cp –r ./crypto-config/ordererOrganizations/test.com/orderers/orderer.test.com/tls ./

根據前文的操作，fabric 網絡 orderer 節點的執行環境目錄下必須有以下文件及文件夾：

./crypto-config、./msp、./tls、orderer.yaml、genesis.block

啟動 orderer 節點：orderer start

5. 配置 peer 啟動環境

在 peer 節點的虛擬機配置 peer 節點啟動相關配置信息 core.yaml，并保存在/etc/hyperledger/fabric 目錄下。相關配置文件內容見附件。

從 crypto-config 文件夾下，拷貝 peer 節點的秘鑰以及證書文件至 fabric 啟動環境變量目錄下：

cp –r ./crypto-config/peerOrganizations/org1.test.com/peers/peer0.org1.test.com/msp ./
cp –r ./crypto-config/peerOrganizations/org1.test.com/peers/peer0.org1.test.com/tls ./

注意標記部分應該在對應的目錄下拷貝對應的文件信息（可以參考 hosts 配置信息的內容區分）

根據前文的操作，fabric 網絡 peer 節點的執行環境目錄下必須有以下文件及文件夾：

./crypto-config.tx、./msp、./tls、core.yaml、channel.tx 、 core.yaml、
Org1MSPanchors.tx（.2虛擬機）、
Org2MSPanchors.tx（.4虛擬機)

啟動 peer 節點：peer node start

注意，拷貝 msp、tls 文件夾的動作可以不需要操作，只需要在對應的 orderer.yaml 以及 core.yaml 配置文件中設置相應的路徑即可，這里為了能夠與附件中的配置信息一致，故把相應的秘鑰與證書文件拷貝至fabric 網絡執行環境變量的目錄下

6. 創建應用通道

設置相應環境變量（根據相應環境修改配置）**

CORE_PEER_LOCALMSPID=”Org1MSP”
CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/etc/hyperledger/fabric/crypto-config \

/peerOrganizations/org1.test.com/users/Admin@org1.test.com/msp

執行命令創建應用通道

peer channel create
-o orderer.test.com:7050
-c testchannel
-f ./channel.tx
--tls true
--cafile /etc/hyperledger/fabric/crypto-config
/ordererOrganizations/test.com/orderers
/orderer.test.com/msp/tlscacerts
/tlsca.test.com-cert/pem

命令執行成功以后，會在當前目錄下生成 應用通道的創世區塊testchannel.block 文件，只有使用該文件，才可以加入對應的應用通道。使用 scp命令分發至其他3臺 peer 節點虛擬機的 fabric 網絡執行環境變量下(/etc/hyperledger/fabric)。

7. 加入應用通道

執行命令加入應用通道：

peer channel join –b testchannel.block

命令執行成功后，會看到提示信息：

Peer joined the channel!

加入應用通道的peer 節點虛擬機都可以通過終端命令查看加入的通過信息，如圖：

加入通道

8. 更新錨節點配置

執行命令更新負責代表組織與其他節點通信的錨節點：

peer channel update
-o orderer.test.com:7050
-c testchannel
-f ./Org1MSPanchors.tx
--tls true
--cafile /etc/hyperledger/fabric/crypto-config
/ordererOrganizations/test.com/orderers
/orderer.test.com/msp/tlscacerts
/tlsca.test.com-cert/pem

錨節點負責代表組織與其他組織中的節點進行 Gossip 通信。

1. 安裝鏈碼

設置相應環境變量（根據相應環境修改配置）：

CORE_PEER_LOCALMSPID=”Org1MSP”
CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/etc/hyperledger/fabric/crypto-config /peerOrganizations/org1.test.com/users/Admin@org1.test.com/msp

打包鏈碼，由于這次的例子是基于 go 語言開發的智能合約，會依賴 go 的開發環境進行安裝，如果使用 peer chaincode install 命令指定鏈碼路徑安裝，可能會造成其他虛擬上安裝的同樣的鏈碼無法同步實例化（go 開發環境不一致引起的問題），所以這里使用 go chaincode package 打包鏈碼，然后通過安裝打包鏈碼文件進行鏈碼的安裝。

注意：這里進行測試的鏈碼是 fabric 源碼中的樣例-p 指定的路徑在命令執行的時候會自動根據 GOPATH 環境變量自動補全前綴，所以路徑一個在 $GOPATH/src/目錄下：
peer chaincode package –n test –p github.com/hyperledger/fabric/examples/chaincode /go/chaincode_exanple02 –v 1.0 test.pak
使用 scp 命令分發 test.pak 文件至其他3臺 peer 節點虛擬機的 fabric 網絡執行環境變量路徑下。

安裝鏈碼

peer chaincode install test.pak

安裝鏈碼的 peer 節點服務器可以通過終端命令查看已安裝的鏈碼信息，如圖：

這里寫圖片描述

2. 初始化鏈碼

初始化鏈碼，只需要在一臺 peer 節點的服務器上執行實例化后自動創建鏈碼容器，其他 peer 節點服務器會同步該實例化的鏈碼信息，并創建鏈碼容器

執行命令實例化鏈碼：

peer chaincode instantiate
-o orderer.test.com:7050
-C testchannel
-n test
-v 1.0
-c‘{“Args”:[“init”,”a”,”100”,”b”,”200”]}’
-P “OR (‘Org1MSP.member’,’Org2MSP.member’)”
--tls true
--cafile /etc/hyperledger/fabric/crypto-config
/ordererOrganizations/test.com/orderers
/orderer.test.com/msp/tlscacerts
/tlsca.test.com-cert/pem

命令執行后對交易用戶 a賦值100，交易用戶 b 賦值200代幣。

執行命令成功后，可以通過命令查看 peer 節點服務下已經實例化的鏈碼信息，如圖：

這里寫圖片描述

使用命令查看鏈碼容器信息：docker ps。如圖：

這里寫圖片描述

3. 測試交易

執行命令發送一筆交易，命令 a 向 b 轉賬 10個代幣：

peer chaincode invoke
-o orderer.test.com:7050
-C testchannel
-n test
-c ‘{“Args”:[“invoke”,”a”,”b”,”10”]}’
--tls true
--cafile /etc/hyperledger/fabric/crypto-config
/ordererOrganizations/test.com/orderers
/orderer.test.com/msp/tlscacerts
/tlsca.test.com-cert/pem

執行命令成功后，通過命令查詢余額信息：