hyperledger v1.0.5 区块链运维入门（一）

hyperledger v1.0.5 区块链运维入门

Mr. Neo Chen (陈景峯), netkiller, BG7NYT

中国广东省深圳市龙华新区民治街道溪山美地
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2018-02-07

摘要

网上搜索hyperledger大部分文章是讲解开发环境配置的，安装哪些文章配置好开发环境，写好合约，怎样落地呢？却很少文章提及。

要将区块链落地，我们必须依赖运维技术，这是IT基础设施，区块链应用将建立在这个基础设施之上，否则区块链就是浮云。

1. 背景
2. 部署拓扑
- 2.1. 依赖关系
3. 生成证书和创世区块
- 3.1. 创建配置文件
  - 3.1.1. crypto-config.yaml
  - 3.1.2. configtx.yaml
- 3.2. 启动 fabric-tools 容器
  - 3.2.1. 启动 Docker 容器
  - 3.2.2. 生成证书
  - 3.2.3. 生成创世区块
  - 3.2.4. 生成通道配置文件
  - 3.2.5. generate anchor peer transaction
  - 3.2.6. 清理 Docker 容器
4. CouchDB 节点安装
5. Orderer 节点安装
6. Peer 节点安装
7. CA 节点安装
8. Tools 节点安装
9. 验收与测试
10. 总结

1. 背景

由于区块链是区中心化，与传统运维不同，所以之前你积累的经验，不一定适用于区块链。要想运维好区块链项目，就必须理解去中心化这个概念。

首先谈谈传统运维，总结为三个字“中心化”，当然有人反对并抛出“分布式”感念，传统运维的分布式仍然建立在中心化的基础之上。

我们来看看传统应用模式，决多数应用都可以概括为：

用户 -> WEB -> Application -> Cache -> Database

可以在这个体系下面做灵活变化，例如加入所有引擎、分布式文件系统，大数据等等应用，但都离不开这个模式。

区块链完全不同，如果举一个最接近的例子，我想可能与多数据中心远程异地灾备比较接近。

2. 部署拓扑

什么是区块链呢？区块链实际上就是数据库，一个只能插入和查询的数据库，数据不能被修改和删除，并且这个数据库没有DBA管理员角色。这么一说你应该明白了把，实际上运维区块链就是在维护一个分布式数据库。

网上的绝大多数安装例子中，均采用 docker 部署方案，但无一例外的是，全部安装在一个物理机上。如果是生产环境，我们必须分开不是，首先要做的工作是化整为零，拆解应用，搞明白每个容器的功能和作用。然后我们将应用拆分，独立部署到物理节点上去。

       +---------------------------------+
       |                SDK               |
       +---------------------------------+
       | golang | nodejs | python | java |
       +---------------------------------+
                  |
                  V
       +---------------------------------+
       |           fabric-ca             |
       +---------------------------------+
           |                       |
+-------------------+     +-------------------+
| Peer            |     |  Peer             |
+-------------------+     +-------------------+
     |                       |
     V                       V
+-------------------+     +-------------------+
| Orderer           |     | Orderer           |
+-------------------+     +-------------------+
                 |           |
             +-------------------+
             | Couchdb           |
             +-------------------+

接下来我们要做的工作是将上面拓扑图种的技术点分分击破。

由于 Hyperledger Fabric 是建立在 Docker 基础之上的。所以不建议你去除 Docker 转而使用传统的本地编译安装方式。我们仍然保持使用 Docker 在每个物理节点上，这回省去软件的编译和安装环节。

2.1. 依赖关系

需要注意的是于其他传统系统一样，Hyperledger Fabric 的启动也是有顺序的，这是因为他们之间存在着依赖关系。

3. 生成证书和创世区块

这里我们需要几个命令（configtxgen configtxlator cryptogen），官方的安装方式：

curl -sSL https://goo.gl/byy2Qj | bash -s 1.0.5

无论如何我都安装不成功，可能是（https://goo.gl/byy2Qj）被天朝给墙了。不过我发现 fabric-tools 里面有这个工具。

[root@localhost ~]# mkdir netkiller
[root@localhost ~]# cd netkiller/
[root@localhost netkiller]# mkdir -p {chaincode,crypto-config,config,artifacts}

3.1. 创建配置文件

3.1.1. crypto-config.yaml

创建证书

OrdererOrgs:
  - Name: Orderer
    Domain: example.com
    Specs:
      - Hostname: orderer
PeerOrgs:
  - Name: Org1
    Domain: org1.example.com
    Template:
      Count: 1
    Users:
      Count: 1

如果有多个Peer节点参考下面配置。

[root@localhost netkiller]# vim crypto-config.yaml

OrdererOrgs:
  - Name: Orderer
    Domain: example.com
    Specs:
      - Hostname: orderer
PeerOrgs:
  - Name: Org1
    Domain: org1.example.com
    Template:
      Count: 2
    Users:
      Count: 1
  - Name: Org2
    Domain: org2.example.com
    Template:
      Count: 2
    Users:
      Count: 1

3.1.2. configtx.yaml

---
Profiles:

    OneOrgOrdererGenesis:
        Orderer:
            <<: *OrdererDefaults
            Organizations:
                - *OrdererOrg
        Consortiums:
            SampleConsortium:
                Organizations:
                    - *Org1
    OneOrgChannel:
        Consortium: SampleConsortium
        Application:
            <<: *ApplicationDefaults
            Organizations:
                - *Org1

Organizations:

    - &OrdererOrg
        Name: OrdererOrg

        ID: OrdererMSP

        MSPDir: crypto-config/ordererOrganizations/example.com/msp

    - &Org1
        Name: Org1MSP

        ID: Org1MSP

        MSPDir: crypto-config/peerOrganizations/org1.example.com/msp

        AnchorPeers:
            - Host: peer0.org1.example.com
              Port: 7051

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:

Application: &ApplicationDefaults

    Organizations:

3.2. 启动 fabric-tools 容器

创建文件 docker-compose-fabric-tools.yml

version: '2'

networks:
  basic:

services:
  tools:
    container_name: tools 
    image: hyperledger/fabric-tools
    tty: 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_MSPCONFIGPATH=/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/peerOrganizations/org1.example.com/users/[email protected]/msp
      - CORE_CHAINCODE_KEEPALIVE=10
    # working_dir: /opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer
    working_dir: /root/netkiller
    command: /bin/bash
    volumes:
        - /var/run/:/host/var/run/
        - ~/netkiller:/root/netkiller
        - ./chaincode/:/opt/gopath/src/github.com/
        - ./crypto:/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/crypto/
    networks:
        - basic

3.2.1. 启动 Docker 容器

启动 Docker 容器

[root@localhost netkiller]# docker-compose -f docker-compose-fabric-tools.yml up -d
Creating tools

进入容器

[root@localhost netkiller]# docker-compose -f docker-compose-fabric-tools.yml exec tools bash
root@88e9040d2d2a:/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer#

3.2.2. 生成证书

命令

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

演示

root@8f467a88de99:~/netkiller# cryptogen generate --config=./crypto-config.yaml
org1.example.com
org2.example.com				

root@8f467a88de99:~/netkiller# ls -1 crypto-config
ordererOrganizations
peerOrganizations

3.2.3. 生成创世区块

root@8f467a88de99:~/netkiller# configtxgen -profile OneOrgOrdererGenesis -outputBlock ./config/genesis.block
2018-02-08 08:35:30.121 UTC [common/configtx/tool] main -> INFO 001 Loading configuration
2018-02-08 08:35:30.236 UTC [common/configtx/tool] doOutputBlock -> INFO 002 Generating genesis block
2018-02-08 08:35:30.238 UTC [common/configtx/tool] doOutputBlock -> INFO 003 Writing genesis block

3.2.4. 生成通道配置文件

命令

CHANNEL_NAME=mychannel
configtxgen -profile OneOrgChannel -outputCreateChannelTx ./config/channel.tx -channelID $CHANNEL_NAME

操作演示

root@8f467a88de99:~/netkiller# CHANNEL_NAME=mychannel
root@8f467a88de99:~/netkiller# configtxgen -profile OneOrgChannel -outputCreateChannelTx ./config/channel.tx -channelID $CHANNEL_NAME 
2018-02-08 08:41:08.010 UTC [common/configtx/tool] main -> INFO 001 Loading configuration
2018-02-08 08:41:08.020 UTC [common/configtx/tool] doOutputChannelCreateTx -> INFO 002 Generating new channel configtx
2018-02-08 08:41:08.020 UTC [common/configtx/tool] doOutputChannelCreateTx -> INFO 003 Writing new channel tx

3.2.5. generate anchor peer transaction

命令

CHANNEL_NAME=mychannel
configtxgen -profile OneOrgChannel -outputAnchorPeersUpdate ./config/Org1MSPanchors.tx -channelID $CHANNEL_NAME -asOrg Org1MSP

操作演示

root@8f467a88de99:~/netkiller# CHANNEL_NAME=mychannel
root@8f467a88de99:~/netkiller# configtxgen -profile OneOrgChannel -outputAnchorPeersUpdate ./config/Org1MSPanchors.tx -channelID $CHANNEL_NAME -asOrg Org1MSP
2018-02-08 08:46:19.162 UTC [common/configtx/tool] main -> INFO 001 Loading configuration
2018-02-08 08:46:19.176 UTC [common/configtx/tool] doOutputAnchorPeersUpdate -> INFO 002 Generating anchor peer update
2018-02-08 08:46:19.177 UTC [common/configtx/tool] doOutputAnchorPeersUpdate -> INFO 003 Writing anchor peer update

3.2.6. 清理 Docker 容器

至此所需的证书与创世区块都已生产完毕，fabric-tools 容易完成了它的使命，你可以继续保留或者清理干净。

[root@localhost netkiller]# docker-compose -f docker-compose-fabric-tools.yml down
Stopping tools ... done
Removing tools ... done
Removing network netkiller_basic

清理 fabric-tools 容器

docker rm -f $(docker ps -qa)

4. CouchDB 节点安装

整个 Hyperledger Fabric 技术栈中只有这个 CouchDB 是个外来户，看到 CouchDB 我就非常兴奋，这是一个NoSQL数据库(它与MongoDB十分类似)，所以CouchDB 100%可以独立运行，且最容易分离。

CouchDB 在这里有两个方案可以选择。

采用 Docker 运行 CouchDB的方案。
采用传统方式物理机上本地安装 CouchDB

理论两种方案对实际结果没有什么区别，只需提供IP地址，用户名与密码供其他节点访问即可。但实际我们看到 Hyperledger Fabric 使用的镜像是 hyperledger/fabric-couchdb 不清楚是否有修改过 CouchDB 数据库。

如果你对 Docker 比较熟悉就采用 Docker 方案。如果不熟悉就采用本地安装方式。总之选择一种你能Hold住（掌控）的方案，一旦出现故障，你能第一时间排查并处理。

下面是 Docker 方案

couchdb:
    container_name: couchdb
    image: hyperledger/fabric-couchdb
    # Populate the COUCHDB_USER and COUCHDB_PASSWORD to set an admin user and password
    # for CouchDB.  This will prevent CouchDB from operating in an "Admin Party" mode.
    environment:
      - COUCHDB_USER=
      - COUCHDB_PASSWORD=
    ports:
      - 5984:5984
    networks:
      - basic