深度探索区块链/超级账本初体验(2)

本内容基于Hyperledger Fabric1.0（《深度探索区块链》）

一。基础环境安装

Hyperledger fabric1.0依赖Docker执行“智能合约”，需要先安装Docker和Docker-Compose的运行环境。

(一)。Docker的安装和使用

1。Docker安装

Docker支持Linux，Mac，Windows等多平台，安装文档参考：https://docs.docker.com/engine/installation

Linux环境下docker安装（为了学习本课程，电脑安装visualbox虚拟机，同时安装ubuntu镜像）

//0.安装curl
sudo apt install curl

//1.Ubuntu,debian,centos等linux系统，可通过官方提供的脚本进行安装：
curl -sSL https://get.docker.com | sh

//2.将用户加入到docker组，非root用户USER可以执行docker命令（可能需要重新登录生效）
sudo usermod -aG docker $USER

//若是ubuntu/debian操作系统，修改Docker配置文件/etc/default/docker，增加Docker的socket绑订，运行在Docker中的进程才能通过映射的socket调用Docker的API执行镜像编译和创建容器等操作。
DOCKER_OPTS="-s=aufs -r=true --api-cors-header='*' -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock "

//3.重启docker服务，让配置生效
sudo service docker start

docker version //查看docker版本号

2。Docker国内镜像仓库

阿里云和DaoCloud ：提供镜像加速的服务，需要登录注册才能使用。(可以使用github账号登录)

阿里云：登录容器Hub服务：https://cr.console.aliyun.com的控制台 （左侧加速器帮助页面会显示为你独立分配的加速地址）

DaoCloud：在https://www.daocloud.io进行注册登录 (点击加速器获取加速器相关配置)

修改Docker镜像仓库的办法：在DOCKER_OPTS里加入registry-mirror参数

如：

DOCKER_OPTS="-s=aufs -r=true --api-cors-header='*' -H tcp://0.0.0.0:2375 -H unix:///var/run/docker.sock --registry-mirror=http://069f616f.m.daocloud.io"

点击加速器，跳转：

//编辑docker文件，添加加速器
$ cd /etc/default

$ vi docker

重启docker服务，即可以使用镜像加速。(Docker在mac/windows可以在图形界面添加镜像仓库)

3。Docker常用命令

【1】。docker images:查看主机上的镜像文件列表

【2】。docker pull：从镜像仓库中下载镜你文件（如：docker pull hyperledger/fabric-peer）

【3】。docker tag：给镜像文件打标签，x86_64-1.0.0标记为latest

         (如：docker tag hyperledger/fabric-tools:x86_64-1.0.0 hyperledger/fabric-tools:latest)

【4】。docker run：从镜像中启动容器，

      如：docker run -it --name cli ubuntu / bin/bash

      其中：cli是容器名称，ubuntu是镜像名称，-it是以交互方式启动，/bin/bash是启动容器时执行的命令

【5】。docker logs：查看容器日志（如：docker logs -f cli）

【6】。docker ps：查看主机上的容器，其中：参数-a会显示已经停止的容器(docker ps -a)

【7】。docker port：查看容器映射的端口（如：docker port peer0.org1.example.com）

【8】。docker rm：删除容器，其中：cli为容器名称或者id (docker rm cli)

【9】。docker --help：查看帮助文档

以上，更多命令查看帮助文档：https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/docker

(二)。Docker Compose的安装和使用

说明：

Docker Compose能够在一个主机上创建出相互隔离的网络。

通过命令行管理多个Docker容器，快速启动，停止和更新容器。

1。Docker Compose安装(linux环境)

//方式一：通过pip进行安装
sudo apt-get install python-pip
sudo pip install docker-compose  或 $ pip install docker-compose>=1.8.0

//方式二：直接下载文件 curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.17.1/docker-compose-'uname -s' - 'uname -m' -o /usr/local/bin/docker-composechmod +x /usr/local/bin/docker-compose

推荐方式一。本人试用过，没有问题。方式二方式会出现docker compose文件乱码。

查看docker compose版本号：$ docker-compose -version

2。Docker Compose的配置文件

说明：Compose采用YAML文件定义Docker容器之间的依赖，设置环境变量和文件的持久化。

配置文件：/examples/e2e_cli/base/docker-compose-base.yaml

说明：

【1】。version：(version:'2')采用version 2的语法

【2】。services：定义服务列表

【3】。orderer.example.com：（根据服务名称自定义）自定义的服务名称，需要保持唯一。

【4】。container_name：容器名称（如：container_name:orderer.example.com）

【5】。image：容器使用的镜像文件（如：image:hyperledger/fabric-orderer）

【6】。environment：传递给容器的环境变量（-CORE_PEER_LOCALMSPID=Org1MSP）

【7】。working_dir：容器启动的工作目录（working_dir:/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric）

【8】。command：容器启动的命令（command:orderer）

【9】。volumes：宿主机和容器之间的目录映射（-/var/run/:/host/var/run/）

【10】。ports：宿主机和容器之间的端口映射（-7050:7050）

【11】。extends：服务扩展，基于common.yml文件（file:common.yml）

【12】。extends：服务扩展，基础服务是peer-base(service:peer-base)

3。Docker Compose的常用命令

【1】。docker-compose up ：根据配置文件docker-compose-cli.yaml启动容器。

如：docker-compose -f docker-compose-cli.yaml up -d

其中 -f指定配置文件的名称 -d设置以后台方式运行

【2】。docker-compose down ：停止配置文件docker-compose-cli.yaml的容器

如：docker-compose -f docker-compose-cli.yaml down

【3】。docker-compose pull：批量下载所需的镜像文件

如：docker-compose -f docker-compose-cli.yaml pull

更多命令查看帮助文档和在线文档：https://docs.docker.com/compose/reference

(三)。下载超级账本源代码

超级账本源代码都托管在https://gerrit.hyperledger.org/r/#/admin/projects下面。

并在https://github.com/hyperledger上提供只读代码。

 Git命令下载

$ sudo apt install git     //安装git

$ git version   //查看git版本

$ git clone https://github.com/hyperledger/fabric.git     //下载fabric源码

本实例：

$ cd /opt

$ sudo mkdir -p ./gopath/src/github.com/hyperledger

$ cd ~/gopath/src/github.com/hyperledger

$ git clone -b release-1.0 https://github.com/hyperledger/fabric.git

也可打包下载文件后解压：

https://github.com/hyperledger/fabric/archive/release.zip

(四)。超级账本部署调用

1。下载Docker镜像文件

说明：超级账本scripts目录下有多个下载镜像的脚本，我们可以修改权限后直接运行。

//进入fabric/scripts 目录
$ chmod +x bootstrap-1.0.0.sh 

//MacOS执行如下命令（不下载二进制文件）
$ sed -i '' 's/curl/#curl/g' bootstrap-1.0.0.sh

//其他操作系统执行如下命令（不下载二进制文件）
$ sed -i 's/curl/#curl/g' bootstrap-1.0.0.sh

//直接下载Docker镜像文件
$ ./bootstrap-1.0.0.sh

上述下载镜像文件有9个：

Repository代表的是镜像的仓库名称。每个仓库下面都有打了不同TAG的标签名称。代表不同的版本。

通常最少有2个标签，一个是latest，另一个的命名规则为“主机CPU类型-超级账本主版本号-snapshot-代码库版本号”

2。部署超级账本网络

说明：运行超级账本需要设置较多的初始化配置，我们先绕开初始化过程，用fabric-samples工程中已经生成的配置文件来体验部署安装的过程：

//下载目录位置:/opt/src/github.com/hyperledger/
git clone -b release-1.0 https://github.com/hyperledger/fabric-samples.git  

//上述也可不指定版本，直接下载最新fabric,利用git版本切换到1.0

进入basic-network目录，利用docker-compose启动容器

$ cd fabric-samples/basic-network

//利用docker-compose启动容器
$ sudo docker-compose -f docker-compose.yml up -d  

//查看已经启动的容器
$ docker ps

切换到管理员用户再创建通道和加入通道：

//创建管理员密码
su passwd root

//输入密码

//切换到管理员root身份
su root

#切换环境到管理员用户的MSP，进入peer节点容器peer0.org1.example.com
docker exec -it -e "CORE_PEER_MSPCONFIGPATH=/etc/hyperledger/msp/users/Admin@org1.example.com/msp" peer0.org1.example.com bash

#创建通道
peer channel create -o orderer.example.com:7050 -c mychannel -f /etc/hyperledger/configtx/channel.tx

#加入通道
peer channel join -b mychannel.block

#退出peer节点容器peer0.org1.example.com
exit
  #退出peer节点容器peer0.org1.example.com，进入cli容器安装链码和实例化：
  #进入cli容器

docker exec -it cli /bin/bash

#给peer节点peer0.org1.example.com安装链码
peer chaincode install -n mycc -v v0 -p github.com/chaincode_example02

#实例化链码
peer chaincode instantiate -o orderer.example.com:7050 -C mychannel -n mycc -v v0 -c '{"Args":["init","a","100","b","200"]}'

 

 

上述链码实例化后，可以查询初始值。同样是在cli容器里执行下面的操作：

peer chaincode query -C mychannel -n mycc -v v0 -c '{"Args":["query","a"]}'

调用链码，从a转移10到b

//a向b转10
peer chaincode invoke -C mychannel -n mycc -v v0 -c '{"Args":["invoke","a","b","10"]}'   

//查询a值
peer chaincode query -C mychannel -n mycc -v v0 -c '{"Args":["query","a"]}'

//查询b值
peer chaincode query -C mychannel -n mycc -v v0 -c '{"Args":["query","b"]}'

3。节点的配置参数传递规则

说明：在docker-compose.yml文件中，有ORDERER_GENERAL_LEDGERTYPE=ram的设置，这是传递给节点的参数。

给节点传递参数的方法有多种方式：

【1】。环境变量

【2】。配置文件

【3】。动态环境变量

【4】。默认值

程序在启动时，会读取配置文件和环境变量的值，分别保存到不同变量缓存起来，

在程序获取某个变量值的时候，不同传递方法参数读取流程图如下所示：

从图中可以看到，如果配置了自动从环境变量获取参数的值，那么每次都实时地从环境变量中获取，否则依次读取程序启动时从环境变量、配置文件中读取后缓存到内存中的值，优先获取到的值作为返回值。如果都没有获取到，则返回空，交给程序进行处理，程序可能会以默认值运行，也可能会报错停止运行，这跟业务逻辑有关系。所以，只有在设置了自动从环境变量中获取参数的情况下，才能在运行时通过修改环境变量改变参数的值。

每个环境变量的名称都有一个前缀，每个模块都是单独设置的，比如ORDERER_GENERAL_LEDGERTYPE的前缀是ORDERER，通常每个模块的前缀是不一样的。比如这里的ORDERER代表的是排序服务节点，Peer节点的变量名称前缀是CORE。环境变量名称是以“_”作为分隔符的，代表一种层级，是和配置文件一一对应的，比如ORDERER_GENERAL_LEDGERTYPE对应orderer.yaml配置文件的General.LedgerType。环境变量和配置文件的变量名称都是不区分大小写的，内部会统一转换成小写的变量名称进行处理。

配置文件路径优先读取环境变量设置的路径，排序服务节点和Peer节点都是相同的环境变量。如果没有设置环境变量，则默认是应用程序所在的目录，然后环境变量GOPATH路径对应到模块代码工程下的目录，比如排序服务节点的目录是GOPATH/src/github.com/hyperledger/fabric/peer。

一般情况下，配置文件的名称设置成模块前缀的小写，比如排序服务节点的配置文件名称是orderer，Peer节点的配置文件名称是core。配置文件名称的后缀支持：json、toml、yaml、properties、props、prop，它们分别对应JSON文件、TOML文件、YAML文件和Properties文件，程序设置配置文件的时候如果不指定后缀，则按支持的后缀顺序在配置文件路径下进行搜索，找到第一个匹配的文件作为最终的配置文件。文件路径和文件后缀按照广度优先的搜索顺序，即在同一路径下匹配完所有文件后缀再进入下一个文件路径。假设Peer节点没有设置配置文件路径，$GOPATH的路径是/opt/gopath，则有两个目录下的文件如下所示：

vagrant@hyperledger-devenv:v0.2.2-58cde93: /opt/gopath/bin$ tree .

.

├── core.yaml

└── peer

vagrant@hyperledger-devenv:v0.2.2-58cde93: /opt/gopath/bin$ tree /opt/gopath/

src/github.com/hyperledger/fabric/peer

.

├── core.json

└── peer

搜索路径顺序是：

./core.json

./core.toml

./core.yaml

./core.properties

./core.props

./core.prop

/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/core.json

/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/core.toml

/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/core.yaml

/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/core.properties

/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/core.props

/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/core.prop

所以最终获取到的配置文件是：./core.yaml。

而不是/opt/gopath/src/github.com/hyperledger/fabric/peer/core.json。 

二。go及goland环境安装

配置Go环境变量

下载Goland

linux环境下，安装Goland

//linux默认下载位置 /tmp/mozilla_shiyufeng0
cd /tmp/mozilla_shiyufeng0

ls

//拷备goland的tar文件到 /usr/local下
cp -i goland-2018.2.tar.gz /usr/local/

//解压缩到/opt目录下
sudo tar -zxvf goland-2018.2.tar.gz -C /opt

cd  /opt/goland-2018.2/bin

//启动goland
./goland.sh

goland激活码：http://idea.youbbs.org （可随时在网上查找）

导入fabric项目，效果如下所示：

上述basic-network和first-network可用于部署区块链网络示例。 

########### Docker常用命令 ###########