最近跟着这本书学习区块链相关入门知识，
区块链技术指南pdf下载：https://legacy.gitbook.com/download/pdf/book/yeasy/blockchain_guide
该pdf已出版纸质书，《区块链原理、设计与应用》：https://item.jd.com/12159265.html
总体来说这本书对想了解区块链技术的初学者非常有价值，可以了解到区块链相关技术的来龙去脉、基本原理、知识体系、相关开源项目等等。看完超级账本项目fabric之后，感觉其整体框架跟同为分布式系统的OpenStack、k8s也比较类似（当然只是从框架来看，从底层实现来讲还是有很大差异的），主要差异在于其数据存储方式上，共识机制方面，OpenStack、k8s都是以传统数据库或etcd作为基础的，类似区块链中共识算法的多个提案者+一个确认者的场景。都是由多个服务构成，比如nova服务有nova-api、nova-compute、nova-scheduler、nova-conductor等服务，k8s有kublet、kube-apiserver、kube-proxy、kube-scheduler等服务，而fabric则有peer、ca、order这几个服务，他们也都有对应的客户端（命令行、sdk）用来发送请求给服务端。
fabric具体能干啥就不提了，还是看书吧，我还是从已知的IaaS、PaaS等云计算技术来对比，总体来说它可以用高级编程语言编写链码，然后上传到fabric区块链网络的某个节点里（具体来说是某个peer节点的docker容器里，我这里还有个疑问没有找到答案，一个链码只能跑在一个peer节点的一个容器里面吗？我理解应该是可以跑在多个peer节点的，从而实现分布式应用，不然就没有意义了），链码可以实现各种各样的功能（实现智能合约、账本管理等），链码用到的持久化数据都在区块链的块里存储，区块相当于是一个分布式数据库（或者专业名词叫分布式账本），从而实现应用的分布式、高可用、高可靠，以及数据的不可篡改，相比较而言，利用IaaS、PaaS等云计算技术也可以实现类似的功能或架构，尤其是k8s的微服务架构，也能支持分布式应用，但其数据却通常还是集中式存储的，并且容易篡改（当然其适用场景也不是为了解决这个问题，我这里只是随意对比下），也可以用分布式数据库来存数据，但仍然不像区块链那样，数据是用链表+区块来存储的。
要说fabric和k8s唯一的关联，我理解就是他们都是把链码或者说应用跑在docker里面的。fabric通过gRPC协议调用链码接口（接口比较固定），而k8s的服务则一般是通过HTTP RestFul API来调用服务（当然也有其他服务使用其他协议，如tcp或者专有协议）。
代码跑在哪里、数据存在哪里其实都不是关键，关键是怎么样让代码跑的愉快，跑的稳定，跑的没压力，还有就是让数据存的可靠，存的准确，存的安全。去中心化的问题，也是相对的，如果你的应用跑在全世界各地，数据也做到分布式存储到世界各地，我理解这也算是去中心化的。
不胡扯了，下面讲下怎么搭fabric测试环境，我这也是现学现卖，跟着官网文档学的，跑了一个example。我这里用的是fabric-1.1版本，操作系统是CentOS-7.2 x86_64。
环境准备：https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/release-1.1/prereqs.html
主要是两个部分，一个是golang环境，一个是docker环境，docker包含docker daemon和docker-compose两部分。
安装比较简单，yum install golang docker docker-compose，完事儿，其他依赖如curl一般操作系统都是自带有的，当然下面还要用到git clone代码，也可以提前装上。
docker最好配置下国内的镜像源，否则下镜像要等死。修改docker daemon的配置，之后重启docker服务，systemctl restart docker。
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{ "registry-mirrors": ["https://kuamavit.mirror.aliyuncs.com", "https://registry.docker-cn.com", "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"], "max-concurrent-downloads": 10, "log-driver": "json-file", "log-level": "warn", "log-opts": { "max-size": "10m", "max-file": "3" } } |
上面的几个registry-mirrors不保证可用，最好自己找好用的替换。
之后就是下载代码了，需要下载两个项目，一个是fabric本身，一个是fabric-example，当然我是为了跑example示例才下载的第二个，如果你想手工搭fabric环境，可以不用下载第二个。
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git clone https://github.com/hyperledger/fabric.git # 如果默认不是release-1.1分支，需要切一下 git checkout origin/release-1.1 -b release-1.1 git clone https://github.com/hyperledger/fabric-samples.git # 同样切分支，当然也可以git clone -b直接切，我不习惯那么用 git checkout origin/release-1.1 -b release-1.1 |
再之后就是准备fabric可执行文件了，脚本在fabric项目目录下的scripts目录下：
fabric/scripts/bootstrap.sh，直接cd到这个目录下，./bootstrap.sh执行就好了，因为我们已经checkout到1.1版本的release分支了，默认就是跑的1.1版本。
相关可执行文件会下载到scripts目录下的bin目录（get-docker-images.sh是代码库自带的，其他几个二进制文件是新下载的）：
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root@linux scripts [release-1.1] $ ll bin/ total 148968 -rwxrwxr-x 1 1001 1001 23653336 Mar 16 06:13 configtxgen -rwxrwxr-x 1 1001 1001 25113376 Mar 16 06:13 configtxlator -rwxrwxr-x 1 1001 1001 12473976 Mar 16 06:13 cryptogen -rwxrwxr-x 1 1001 1001 20731176 Mar 16 09:33 fabric-ca-client -rwxrwxr-x 1 1001 1001 757 Mar 16 06:14 get-docker-images.sh # 本身代码库就有 -rwxrwxr-x 1 1001 1001 31536304 Mar 16 06:14 orderer -rwxrwxr-x 1 1001 1001 39016824 Mar 16 06:14 peer |
看下bootstrap脚本，可以看到是用curl命令下载的文件，每个文件几十M，国外网站比较慢，建议加上代理或者找国内的镜像（我是挂的代理）。
之后还要把这几个可执行文件所在目录加到PATH环境变量里（后面部署环境跑example要用到，具体来说是byfn.sh里面要用），让它们在任何目录下都可以被调用，当然也可以加上软链接，或者直接copy到/usr/local/bin之类的默认已加入环境变量的路径下，我这里是用的添加环境变量方式：export PATH=$PATH:/root/fabric/scripts/bin/
之后就是参考官方上手文档跑example了：https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/release-1.1/build_network.html
文档里说是执行3步（文档里面有-m参数，看了下byfn.sh，里面已经没用这个参数了，不过貌似不影响执行，被忽略了）：
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./byfn.sh generate ## 生成配置 ./byfn.sh up ## 启动环境 ./byfn.sh down ## 清理环境 |
每一步都有一堆输出，参考官网文档就行了，这里不贴了。
主要就是启动了一坨docker容器（在执行./byfn.sh up命令过程中通过docker ps -a命令查看）：
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root@linux fabric [release-1.1] $ docker ps -a | grep hyper CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES dbe4601358e7 hyperledger/fabric-tools:latest "/bin/bash" 3 minutes ago Up 2 minutes cli 51b6bf001365 hyperledger/fabric-orderer:latest "orderer" 3 minutes ago Up 3 minutes 0.0.0.0:7050->7050/tcp orderer.example.com 4aabbc96e3ed hyperledger/fabric-peer:latest "peer node start" 3 minutes ago Up 3 minutes 0.0.0.0:9051->7051/tcp, 0.0.0.0:9053->7053/tcp peer0.org2.example.com 85288ba01bbf hyperledger/fabric-peer:latest "peer node start" 3 minutes ago Up 3 minutes 0.0.0.0:8051->7051/tcp, 0.0.0.0:8053->7053/tcp peer1.org1.example.com c908076115cf hyperledger/fabric-peer:latest "peer node start" 3 minutes ago Up 3 minutes 0.0.0.0:10051->7051/tcp, 0.0.0.0:10053->7053/tcp peer1.org2.example.com c96a1d20dac5 hyperledger/fabric-peer:latest "peer node start" 3 minutes ago Up 3 minutes 0.0.0.0:7051->7051/tcp, 0.0.0.0:7053->7053/tcp peer0.org1.example.com |
通过镜像名就可以看出来容器跑的什么服务。
仔细看下byfn.sh就可以分析出fabric是怎么部署的（至少开发测试环境可以这么部署）：
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# Generate the needed certificates, the genesis block and start the network. function networkUp () { checkPrereqs # generate artifacts if they don't exist if [ ! -d "crypto-config" ]; then generateCerts replacePrivateKey generateChannelArtifacts fi if [ "${IF_COUCHDB}" == "couchdb" ]; then IMAGE_TAG=$IMAGETAG docker-compose -f $COMPOSE_FILE -f $COMPOSE_FILE_COUCH up -d 2>&1 else IMAGE_TAG=$IMAGETAG docker-compose -f $COMPOSE_FILE up -d 2>&1 fi if [ $? -ne 0 ]; then echo "ERROR !!!! Unable to start network" exit 1 fi # now run the end to end script docker exec cli scripts/script.sh $CHANNEL_NAME $CLI_DELAY $LANGUAGE $CLI_TIMEOUT if [ $? -ne 0 ]; then echo "ERROR !!!! Test failed" exit 1 fi } |
部署环境主要就是跑了这句： IMAGE_TAG=$IMAGETAG docker-compose -f $COMPOSE_FILE up -d 2>&1
然后就是在cli那个容器里跑example： docker exec cli scripts/script.sh $CHANNEL_NAME $CLI_DELAY $LANGUAGE $CLI_TIMEOUT
跑example过程中会有一坨日志在屏幕上输出。
因此部署环境就是通过docker-compose -f $COMPOSE_FILE up -d来搞定的，IMAGETAG可以通过byfn.sh的-i命令指定，默认是latest。COMPOSE_FILE可以通过-f命令指定，默认是docker-compose-cli.yaml，我们看下这个yaml文件：
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# Copyright IBM Corp. All Rights Reserved. # # SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 # version: '2' volumes: orderer.example.com: peer0.org1.example.com: peer1.org1.example.com: peer0.org2.example.com: peer1.org2.example.com: networks: byfn: services: orderer.example.com: extends: file: base/docker-compose-base.yaml service: orderer.example.com container_name: orderer.example.com networks: - byfn peer0.org1.example.com: container_name: peer0.org1.example.com extends: file: base/docker-compose-base.yaml service: peer0.org1.example.com networks: - byfn peer1.org1.example.com: container_name: peer1.org1.example.com extends: file: base/docker-compose-base.yaml service: peer1.org1.example.com networks: - byfn peer0.org2.example.com: container_name: peer0.org2.example.com extends: file: base/docker-compose-base.yaml service: peer0.org2.example.com networks: - byfn peer1.org2.example.com: container_name: peer1.org2.example.com extends: file: base/docker-compose-base.yaml service: peer1.org2.example.com networks: - byfn cli: container_name: cli image: hyperledger/fabric-tools:$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_LOGGING_LEVEL=INFO - 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: - byfn |
可以看出里面定义了一个容器网络，networks: byfn，几个volumes与容器名称相同，在base/docker-compose-base.yaml文件里面有用到，6个service包含1个order节点、4个peer节点、一个cli节点（依赖其他5个service，这个容易理解，客户端必须要等服务端启动才能执行命令），每个service各包含一个容器实例，容器名称与service名称一样（就是上面贴出来的docker ps -a命令的看到的容器列表）。
除了cli这个service之外，其它几个都继续使用了base/docker-compose-base.yaml这个compose配置，这里就不贴了，而这个yaml里的peer服务又依赖了base/peer-base.yaml。总之就是定义了一坨docker容器，然后利用docker-compose编排功能把容器跑起来。
关于docker-compose，可以参考官方文档：
networks、volumes等配置文件中关键字的意义可以参考上面的文档，简单来说部分是给docker实例准备的各种参数，与k8s的service配置文件比较类似，都是为编排服务里各种容器的。这里networks默认就是一个Linux bridge，volumes就是一个临时目录mount到docker容器里给容器用来保存临时数据。
配置文件里端口映射、命令行、环境变量啥的就不说了。
可以看出，整个集群或者说区块链网络就是通过docker compose的编排功能实现的。比手工部署跑起来简单方便多了。
