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基于 docker swarm 搭建 hyperledger fabric 多节点网络

背景

现有的 hyperledger fabric 只提供了单机的测试网络，多个节点共享同一个主机的资源，无法满足硕士研究课题的实验要求。而网上现有的搭建多主机的教程，多是基于 hyperledger fabric 1.x 版本，版本差异大，亦不满足需求。

说明

1. 本项目基于 fabric-sample 提供的 test-network 进行修改,在原有基础上为每个组织拓展了两个 peer 节点
2. 证书部分目前只使用了 cryptogen 工具生成方式并移除了 CA 方式相关的脚本
3. fabric 相关的二进制文件对应的版本是 2.2.0
4. 本项目仅代表实验环境的搭建过程，旨在提供便捷的实验环境，不代表生产环境
5. 使用之前请先食用 fabric-sample 项目及 hyperledger fabric 官方文档
6. 项目地址: https://github.com/Tiansir-wg/hyperledger-fabric-on-swarm

文件结构

├── README.md
├── applications
├── bin
├── bootstrap.sh
├── clear_volumes.sh
├── config
├── configtx
├── copy_id.sh
├── docker
├── firewall.sh
├── network.sh
├── organizations
├── rsync.sh
├── scripts
└── swarm

以上文件中

1. applications 直接复制于 fabric-samples
2. bin 目录存放 fabric 相关的二进制可执行文件，版本是 2.2.0(未进行托管)
3. bootstrap.sh 用于下载 2.2.0 版本的 fabric 可执行文件及相关镜像文件
4. clear_volumes.sh 用于清理容器相关的卷，搭建网络如果失败，需要在每个节点上执行该脚本
5. config 和 configtx 都是基于 fabric-sample 中相关部分进行修改的
6. copy_id.sh 用于配置 ssh 免密登录
7. docker 该目录存放 fabric 容器运行相关的文件
8. firewall.sh 用于关闭防火墙
9. network.sh 项目的启动脚本，会调用 scripts 目录的脚本
10. organizations 存放 cryptogen 需要的配置文件以及生成的证书材料
11. rsync.sh 用于实现不同主机之间的增量复制
12. swarm 存放构建 docker swarm 集群所需的脚本文件

网络结构

1. 集群中一共六个节点，包括一个 swarm master 节点和五个 swarm slave 节点
2. 包括两个组织，每个组织各两个 peer 节点，一个 orderer 节点(以 raft 方式运行)和两个客户端节点
3. orderer 运行在 swarm master 节点上
4. 虚拟机资源分配情况如下:

集群角色	域名	虚拟机地址	配置
swarm slave	10_245_150_86	10.245.150.86	1 核、2G RAM、50G HDD
swarm slave	10_245_150_87	10.245.150.87	1 核、2G RAM、50G HDD
swarm slave	10_245_150_88	10.245.150.88	1 核、2G RAM、50G HDD
swarm slave	10_245_150_89	10.245.150.89	1 核、2G RAM、50G HDD
swarm slave	10_245_150_90	10.245.150.90	4 核、8G RAM、50G HDD
swarm master	10_245_150_84	10.245.150.84	1 核、2G RAM、50G HDD

使用过程

1.设置虚拟机

分配各类硬件资源和 IP 地址

设置域名，例如:

hostnamectl set-hostname 10_245_150_84

添加 host 设置，将上述表格中所有的域名及其 IP 地址对应上

由于后续需要将84上执行生成的文件拷贝到其他文件，因此需要配置免密登录。通过在机器84上执行copy_id.sh脚本即可实现

2.安装软件环境

包括 docker、fabric 相关的镜像和可执行文件、go 环境等

其中 docker 环境需要在所有节点上安装，fabric 相关的镜像和可执行文件和 go 环境只需要在 orderer 节点上安装

3.克隆项目代码

git clone [email protected]:Tiansir-wg/hyperledger-fabric-on-swarm.git

将 2 中下载的二进制文件放到项目的 bin 目录下

4. 构建 docker swarm 集群

在 orderer 节点上，进入到 swarm 目录运行 setup-swarm-cluster.sh 脚本，将生成的 token 在其他每个节点上运行一次，以将其他节点加入到集群。然后在 orderer 节点上运行 setup-docker-network.sh 脚本，在集群之上构建一个 overlay 网络

5.生成证书文件

在 orderer 节点上运行以下命令

./network.sh generateCrypto

只需首次搭建网络时运行，后续如果不删除则不用重新运行

6. 部署 fabric 相关的容器

在 orderer 节点上运行以下命令

./network.sh deployDocker

以下是结果

7.创建并加入通道

在 orderer 节点上运行以下命令

./network.sh createChannel

8.部署链码

在 orderer 节点上运行以下命令

./network.sh deployCC -ccn basic -ccp ./applications/asset-transfer-basic/chaincode-go -ccl go

9.运行应用程序

进入到applications/asset-transfer-basic/application-go目录，执行go run assetTransfer.go，即可执行应用程序

10.销毁网络

在84上执行./network.sh down即可销毁hyperledger fabric相关的服务，关闭并清理相关容器

当然为了不对下次运行造成影响，还需要在每个节点上执行./clear_volumes.sh脚本，将产生的数据一并清除