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16-HyperLedger-Fabric实战-手动搭建fabric网络-编译源码方式

区块链 dewbay 5年前 (2020-01-06) 2299次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

接下来的这篇文章，主要是讲通过源码编译的方式来搭建 Fabric 网络。关于 go 语言等环境的设置，是基于《HyperLedger 实战-快速搭建一个 Fabric1.0 环境 》来设置的。

主要分为三个步骤，编译组件，根据组件来搭建一个单个节点。最后，调用官方的链码，将链码部署安装在我们搭建的网络之中，并调用链码进行简单的查询和转账等等。

全文将按照如下结构展开：

16-HyperLedger-Fabric实战-手动搭建fabric网络-编译源码方式
全文结构

一、编译组件

第一部分主要工作是编译后面需要的组件，主要使用 make 命令来生成相关组件。这里先简单介绍 make 与 MakeFile 文件，然后在详细介绍如何来一步步编译相关组件。

1、make 工具

对于 Linux 跟 Unix 系统而言，make 是一个极其重要的编译命令。

make 工具最基本的功能是调用 Makefile 文件，通过 Makefile 文件来描述程编译的整个过程，不必每次敲 gcc 或 g++等命令来完成编译工作。当然，Makefile 文件需要按照一定的语法进行编写，说明如何编译各个源文件并链接生成可执行文件，以及各个文件之间的依赖关系。

在本文中，对于工具cryptogen 和 configtxgen的生成，Fabric 源码提供了专门编译 cryptogen 的入口。而 peer 和 Orderer 的生成，则是通过编译 Fabric 源码来生成的。

【疑问】
在编译组件的过程中，生成cryptogen 和 configtxgen的方式与生成 peer 和 Orderer 的生成的方式明显是不同的。
前者，我猜测是使用 MakeFile 文件来编译生成的.（知道的学友，烦请在文章评论告知）
后者，毫无疑问，是采用编译源码的方式生成的 peer 和 Orderer。

2、编译生成 cryptogen

我们既然获得了 Fabric 的源代码，那么就可以轻易的使用 make 命令编译需要的程序。Fabric 官方提供了专门编译 cryptogen 的入口，我们只需要运行以下命令即可：

cd ~/go/src/github.com/hyperledger/fabric
make cryptogen

3、编译生成 configtxgen

configtxgen 的作用是生成配置区块和配置交易。与前面 1.1 说到的类似，我们可以通过 make 命令生成 configtxgen 程序：

cd ~/go/src/github.com/hyperledger/fabric
make configtxgen

以上生成的工具在根目录 fabric 的 build/bin 中。

4、编译生成 Orderer

fabric 中源码的组成部分如下图所示：

16-HyperLedger-Fabric实战-手动搭建fabric网络-编译源码方式
fabric 源码结构

这里使用 make 工具，这上图所示的 Orderer 源码和 peer 源码进行编译。

cd ~/go/src/github.com/hyperledger/fabric
make orderer

完成后，Orderer 组件在 build/bin 文件夹中。

5、编译生成 peer

使用下面的命令进行编译

cd ~/go/src/github.com/hyperledger/fabric
make peer

完成后，Orderer 组件在 build/bin 文件夹中。最终该文件下中有以下几个工具：

16-HyperLedger-Fabric实战-手动搭建fabric网络-编译源码方式

6、可能遇到的 Bug

一路走过来并非一帆风顺的！这里将编译组件过程中遇到的 Bug 及其解决办法贴出来。

cp: cannot stat ‘build/docker/gotools/bin/protoc-gen-go’: No such file or directory

解决办法：

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

在运行“go get github.com/golang/protobuf/protoc-gen-go” 命令时，可能会出现卡住的状况，这可能是网络不流畅的原因。我之前使用宽带，后来将网络换成自己手机的热点，就很快下载下来了。

二、搭建单个 Peer 节点网络

Fabric 中搭建一个网络需要如下步骤：

  1. 环境准备
  2. 使用 cryptogen 生成网络需要的证书。
  3. 使用 configtxgen 生成 Orderer 的创世纪块
  4. 使用 configtxgen 创建通道配置交易
  5. 使用 peer cli 创建及加入通道

本节将演示如何搭建一个 Peer 节点和一个 Orderer 节点的网络。

1、环境准备

在开始之前，我们需要在一个独立的文件夹中来搭建我们的网络。

  • 建立存放配置文件和证书的文件夹

先在~/fabric-demo/networks 下建立如下结构的目录：

single-dev-env
--config（存放配置文件）
----channel-artifacts（存放后面要生成的通道配置交易等文件）

shell 命令：

mkdir -p ~/fabric-demo/networks/single-dev-env/config/channel-artifacts
  • 准备 fabric 组件和证书生成工具等

在~/fabric-demo 文件下建立一个 bin 文件，并将 fabric/build/bin 目录下的所有文件拷贝至该目录下：

shell 命令：

cd ~/go/src/github.com/hyperledger/fabric/build
cp -r bin ~/fabric-demo/bin

此时，~/fabric-demo/bin 目录中的文件如下：

16-HyperLedger-Fabric实战-手动搭建fabric网络-编译源码方式

将~/fabric-demo/bin 加入环境变量

nano ~/.profile

其中该文件中环境变量如下：

export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin
export GOROOT=/usr/local/go
export GOPATH=$HOME/go
export PATH=$PATH:$HOME/go/bin
export PATH=$PATH:$HOME/fabric-demo/bin

最后更新一下环境变量的值：

source ~/.profile

2、生成证书

使用 cryptogen 生成网络需要的证书，需指定配置文件，参考官方fabric-samples的 first-network 的 crypto-config.yaml 文件，编写只有一个 orderer 和一个 peer 的配置文件 crypto-config.yaml（放在 single-dev-env/config 目录下）：

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

在~/fabric-demo 目录下运行下面的 shell 命令：

cryptogen generate --config=networks/single-dev-env/config/crypto-config.yaml --output=networks/single-dev-env/config/crypto-config

命令执行成功后，networks/single-dev-env/config/crypto-config 目录下生成了如下结构的证书目录：

── ordererOrganizations
│   └── example.com
│       ├── ca
│       ├── msp
│       ├── orderers
│       ├── tlsca
│       └── users
│           └── Admin@example.com
└── peerOrganizations
    └── example.com
        ├── ca
        ├── msp
        ├── peers
        │   └── peer.example.com
        ├── tlsca
        └── users
            ├── Admin@example.com
            └── User1@example.com

http://orderer.example.com 目录存放的是 Orderer 节点需要的证书，等会启动 Orderer 节点时需要指定 msp 目录；

http://peer.example.com 目录存放的是 Peer 节点需要的证书，等会启动 Peer 节点时需要指定 msp 目录；

Admin@example.com目录下的证书是 Peer 节点管理员证书，创建、加入通道、发送交易等操作都是用此目录下的证书进行签名，因此，我们使用 peer cli 时需要指定 msp 目录。

3、使用 configtxgen 生成 Orderer 的创世纪块

参考官方fabric-samples的 first-network 的 configtx.yaml 文件编写一个 configtx.yaml 文件（放在 single-dev-env/config 目录下）:

Profiles:
    SingleSoloOrdererGenesis:
        Orderer:
            <<: *OrdererDefaults
            Organizations:
                - *OrdererOrg
        Consortiums:
            SampleConsortium:
                Organizations:
                    - *Org
    SingleSoloChannel:
        Consortium: SampleConsortium
        Application:
            <<: *ApplicationDefaults
            Organizations:
                - *Org

Organizations:
    - &OrdererOrg
        Name: OrdererOrg
        ID: OrdererMSP
        MSPDir: crypto-config/ordererOrganizations/example.com/msp

    - &Org
        Name: OrgMSP
        ID: OrgMSP
        MSPDir: crypto-config/peerOrganizations/example.com/msp
        AnchorPeers:
            - Host: peer.example.com
              Port: 7051

Orderer: &OrdererDefaults
    OrdererType: solo
    Addresses:
        - orderer.example.com:7050
    BatchTimeout: 2s
    BatchSize:
        MaxMessageCount: 10
        AbsoluteMaxBytes: 99 MB
        PreferredMaxBytes: 512 KB
    Organizations:

Application: &ApplicationDefaults
    Organizations:

sudo gedit /etc/hosts 修改/etc/hosts，追加上如下内容并保存：

127.0.0.1       example.com
127.0.0.1       orderer.example.com
127.0.0.1       peer.example.com

Fabric 使用 X.509 证书作为节点及用户的身份，而证书一般优于域名管理，因此，这里做了域名映射。

设置FABRIC_CFG_PATH环境变量告诉 configtxgen 去哪个目录寻找 configtx.yaml 文件，在终端在~fabric-demo 根目录下，执行如下命令：

export FABRIC_CFG_PATH=$(pwd)/networks/single-dev-env/config/

在~fabric-demo 根目录下，执行如下命令：

configtxgen -outputBlock networks/single-dev-env/config/genesis.block -profile SingleSoloOrdererGenesis

命令执行成功后，networks/single-dev-env/config 目录下就多了一个 genesis.block 文件：

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4、使用 configtxgen 创建通道配置交易

使用终端中，进入 fabric-demo 根目录，执行如下命令：

export CHANNEL_NAME=sxlchannel
configtxgen -outputCreateChannelTx  networks/single-dev-env/config/channel-artifacts/channel.tx -profile SingleSoloChannel -channelID $CHANNEL_NAME

命令执行成功后，networks/single-dev-env/config/channel-artifacts 目录下多了一个 channel.tx 文件。

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5、启动 Orderer 和 Peer 节点

本小节是使用环境变量配置 Orderer 和 Peer 节点，其实也可以使用 yaml 文件配置，随着后面学习的深入，再慢慢介绍。

  • 启动 orderer 节点

新打开一个终端，切换到~/fabric-demo 目录并设环境变量配置 Orderer 节点：

export rootDir=$(pwd)
export PATH=$rootDir/bin:$PATH
export ORDERER_GENERAL_LOGLEVEL=DEBUG
export ORDERER_GENERAL_TLS_ENABLED=false
export ORDERER_GENERAL_PROFILE_ENABLED=false
export ORDERER_GENERAL_LISTENADDRESS=0.0.0.0
export ORDERER_GENERAL_LISTENPORT=7050
export ORDERER_GENERAL_GENESISMETHOD=file
export ORDERER_GENERAL_GENESISFILE=$rootDir/networks/single-dev-env/config/genesis.block
export ORDERER_GENERAL_LOCALMSPDIR=$rootDir/networks/single-dev-env/config/crypto-config/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/msp
export ORDERER_GENERAL_LOCALMSPID=OrdererMSP
export ORDERER_FILELEDGER_LOCATION=$rootDir/networks/single-dev-env/data/orderer

运行如下命令，启动 Orderer 节点：

orderer

Orderer 启动成功后，控制台输出如下：

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  • 启动 peer 节点

再打开一个终端，切换到~/fabric-demo 目录并设环境变量配置 Peer 节点：

export rootDir=$(pwd)
export PATH=$rootDir/bin:$PATH
export CORE_PEER_ID=example_org
export CORE_CHAINCODE_MODE=dev
export CORE_PEER_CHAINCODELISTENADDRESS=0.0.0.0:7052
export CORE_PEER_NETWORKID=dev
export CORE_LOGGING_LEVEL=INFO
export CORE_PEER_TLS_ENABLED=false
export CORE_PEER_PROFILE_ENABLED=false
export CORE_PEER_ADDRESS=0.0.0.0:7051
export CORE_PEER_LISTENADDRESS=0.0.0.0:7051
export CORE_PEER_GOSSIP_ENDPOINT=0.0.0.0:7051
export CORE_PEER_EVENTS_ADDRESS=0.0.0.0:7053
export CORE_PEER_LOCALMSPID=OrgMSP
export CORE_LEDGER_STATE_STATEDATABASE=goleveldb
export CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=$rootDir/networks/single-dev-env/config/crypto-config/peerOrganizations/example.com/peers/peer.example.com/msp
export CORE_PEER_FILESYSTEMPATH=$rootDir/networks/single-dev-env/data/peer

peer 启动成功后，控制台输出如下：

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6、创建通道

新打开一个终端，切换到~/fabric–demo 目录并设环境变量：

export rootDir=$(pwd)
export PATH=$rootDir/bin:$PATH
export CHANNEL_NAME=sxlchannel
export CORE_CHAINCODE_MODE=dev
export CORE_PEER_ID=peer-cli
export CORE_PEER_ADDRESS=peer.example.com:7051
export CORE_PEER_LOCALMSPID=OrgMSP
export CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=$rootDir/networks/single-dev-env/config/crypto-config/peerOrganizations/example.com/users/Admin@example.com/msp

执行成功后，当前目录生成了一个 sxlchannel.block 文件：

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7、加入通道

在终端~/fabric-demo 目录下执行如下命令：

peer channel join -b $CHANNEL_NAME.block

执行成功后，终端输入日志：

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从上面的输出克重，peer 节点成功加入通道中！

三、部署及调用官方链码示例

本节将演示如何部署及调用一个简单的 go 语言示例——fabric/examples/chaincode/go/chaincode_example02。

链码部署及调用过程如下：

  • 启动链码对应的程序；
  • 部署链码。分 install 和 instantiate 两个阶段。其中，install 将链码源码打包成链码部署文件（CDS）并上传到 Peer 节点，instantiate 将根据 CDS 生成链码对应的 Docker 容器，启动容器并执行链码的实例化操作，一般是调用链码的 init 方法。这里描述的 instantiate 是使用“network”模式运行链码，而我们此次测试使用的是“dev”模式，由启动 Peer 节点时设置的 CORE_CHAINCODE_MODE 环境变量的值决定的。
  • 调用链码。分 invoke 和 query 两种操作。invoke 是写操作，可修改账本，能产生块，而 query 是读操作，不写账本，也不生成块。

1、启动链码

打开一个终端，执行如下命令：

export CORE_CHAINCODE_ID_NAME=mycc:1.0
export CORE_PEER_ADDRESS=peer.example.com:7052
go run $GOPATH/src/github.com/hyperledger/fabric/examples/chaincode/go/chaincode_example02/chaincode_example02.go

启动成功后，控制台输出如下：

16-HyperLedger-Fabric实战-手动搭建fabric网络-编译源码方式

这里使用go run命令直接运行的，当然，也可以将链码编译成可执行程序再运行。

2、部署链码

新打开一个终端，切换到~/fabric-demo 目录，

首先设置环境变量：

export rootDir=$(pwd)
export PATH=$rootDir/bin:$PATH
export CHANNEL_NAME=sxlchannel
export CORE_CHAINCODE_MODE=dev
export CORE_PEER_ID=peer-cli
export CORE_PEER_ADDRESS=peer.example.com:7051
export CORE_PEER_LOCALMSPID=OrgMSP
export CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=$rootDir/networks/single-dev-env/config/crypto-config/peerOrganizations/example.com/users/Admin@example.com/msp
  • 第 1 步：install 链码：
peer chaincode install -n mycc -v 1.0 -p github.com/hyperledger/fabric/examples/chaincode/go/chaincode_example02

选项说明：

  • -n：指定链码名称
  • -v：链码版本
  • -p：链码源码所在目录

终端输出：

16-HyperLedger-Fabric实战-手动搭建fabric网络-编译源码方式

peer 节点账本目录的 chaincodes 目录下生成了一个文件，其名称是由链码名称和版本号组成的。

  • 第 2 步：instantiate 链码
peer chaincode instantiate -o orderer.example.com:7050 -C $CHANNEL_NAME -n mycc -v 1.0 -c "{\"Args\":[\"init\",\"a\", \"100\", \"b\",\"200\"]}" -P "OR('OrgMSP.member')"

选项说明：

  • -o：orderer 节点的地址
  • -C（大写）：通道名称
  • -n：链码名称
  • -v：链码版本
  • -c（小写）：链码实例化时调用的方法及参数，JSON 字符串，Args 数组的第 0 个元素是调用的方法，实例化时一般都是 init 方法，其他元素是方法的参数。
  • -P（大写）：背书策略，即交易由哪些 Peer 节点签名后才是合法的。以后再详细说明。

当前终端输出内容如下:

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3、调用链码

本节的操作都是使用上一小节部署链码用的终端。

首先，使用 invoke 操作把 A 的余额转 10 到 B：

peer chaincode invoke -o orderer.example.com:7050 -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c  "{\"Args\":[\"invoke\",\"a\",\"b\",\"10\"]}"

终端输出内容如下：

16-HyperLedger-Fabric实战-手动搭建fabric网络-编译源码方式

接下来，再使用 query 操作查询 A 的余额，发现确实少了 10：

peer chaincode query -C $CHANNEL_NAME -n mycc -c "{\"Args\":[\"query\",\"a\"]}"

结果如下：

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四、总结

前面说过，搭建 fabric 网络的时候，有两种方式。一种是基于 Docker 容器的方式，另一种是直接编译源码。今天总算是把手动编译源码这个计划完成了。后面这段时间，将着重研究区块链应用的开发。

参考文章：

 

转自知乎 苏小乐 ：https://www.zhihu.com/people/shan-de-ding-zhu/activities

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