李无知

吾生也有涯，而知也无涯

fabric生产环境搭建之番外：channel及configtx.yaml解析

fabric里面的分层设计

一个成熟的区块链架构，往往支持底层链和上层业务逻辑的分离，底层链，指的是网络通讯，交易同步，出块机制，共识等单纯的区块链技术。而上层业务逻辑，指的是基于底层区块链技术，搭建的业务逻辑。

比如比特币，底层是区块链技术，上层业务逻辑是共享账本。以太坊，底层是区块链技术，上层业务逻辑是智能合约。

一些比较优秀的区块链技术从设计之初，就考虑了分层问题，可以基于底层区块链技术，自定义任意的上层业务逻辑，比如tendermint。

fabric也是从分层的角度进行设计，但其文档并不过于强调，以至于难以理解。fabric的底层区块链系统，就是由order节点组成的区块链网络，而他的业务系统，则是一个个的application。fabric里面叫做application channel。和其他区块链不同的是，fabric的application，由单独的网络节点（也就是peer节点)组成。

配置分类

fabric的配置分为底层区块链的配置和上层application的配置，在fabric里统称为channel配置

底层区块链的配置，叫做system channel的配置，主要包括order节点的共识配置，出块机制等，也包括consortium配置，指示哪些组织具备创建普通channel的权利

系统的初始化配置保存在创世区块中，也就是genesis block。

【v.23】开始，增加了一个新模式，可以不再需要显实配置system channel

上层application的配置，叫做application channel配置。具体与单个具体的application相关，主要配置本application的访问策略，组织成员等

application的配置保存在一个交易中

配置文件

configtx.yaml用于配置channel， 包括系统channel和application channel。

配置工具

configtxgen是配置channel的工具，该工具读取configtx.yaml的配置内容，形成创世区块的输出，或者形成application tx的输出

创世区块（底层链配置）创建例子：

configtxgen -profile TwoOrgsOrdererGenesis -channelID system-channel -outputBlock ./system-genesis-block/genesis.block

configtxgen利用configtx.yaml profile段名称为TwoOrgsOrdererGenesis的配置，创建了system channel, 输出保存在genesis.block中

application创建例子：

configtxgen -profile TwoOrgsChannel -outputCreateChannelTx ./channel-artifacts/channel1.tx -channelID channel1

configtxgen利用configtx.yaml profile段名称为TwoOrgsChannel的配置，创建了application channel, 输出保存在channel1.tx中

配置属性

任意一个channel的配置属性，都是以下属性的子集：

&ConfigGroup{
    Groups: map<string, *ConfigGroup> {
        "Application":&ConfigGroup{
            Groups:map<String, *ConfigGroup> {
                {{org_name}}:&ConfigGroup{
                    Values:map<string, *ConfigValue>{
                        "MSP":msp.MSPConfig,
                        "AnchorPeers":peer.AnchorPeers,
                    },
                },
            },
        },
        "Orderer":&ConfigGroup{
            Groups:map<String, *ConfigGroup> {
                {{org_name}}:&ConfigGroup{
                    Values:map<string, *ConfigValue>{
                        "MSP":msp.MSPConfig,
                    },
                },
            },

            Values:map<string, *ConfigValue> {
                "ConsensusType":orderer.ConsensusType,
                "BatchSize":orderer.BatchSize,
                "BatchTimeout":orderer.BatchTimeout,
                "KafkaBrokers":orderer.KafkaBrokers,
            },
        },
        "Consortiums":&ConfigGroup{
            Groups:map<String, *ConfigGroup> {
                {{consortium_name}}:&ConfigGroup{
                    Groups:map<string, *ConfigGroup> {
                        {{org_name}}:&ConfigGroup{
                            Values:map<string, *ConfigValue>{
                                "MSP":msp.MSPConfig,
                            },
                        },
                    },
                    Values:map<string, *ConfigValue> {
                        "ChannelCreationPolicy":common.Policy,
                    }
                },
            },
        },
    },

    Values: map<string, *ConfigValue> {
        "HashingAlgorithm":common.HashingAlgorithm,
        "BlockHashingDataStructure":common.BlockDataHashingStructure,
        "Consortium":common.Consortium,
        "OrdererAddresses":common.OrdererAddresses,
    },
}

除开values属性，我们发现一个channel中，主要的子属性有三个：

  • Orderer
  • Application
  • Consortiums

1. Consortiums

Consortiums是属于system channel的配置，描述哪些组织可以创建channel

在configtx.yaml中格式如：

SampleSingleMSPKafka:
        <<: *ChannelDefaults
        Orderer:
            <<: *OrdererDefaults
            OrdererType: kafka
            Organizations:
                - *SampleOrg
        Consortiums:
            SampleConsortium:
                Organizations:
                    - *SampleOrg

2. Orderer

Orderer属于system channel和application共有的配置，如果配置在system channel中，描述的是本网络所有的orderer节点，以及其共识

如果配置在application channel中，描述的是本application采用哪些orderer节点出块。fabric支持application channel指定出块的orderer节点。但这个节点必须是system channel中orderer的子集。也就是说比如整个网络有A,B,C,D,E五个orderer节点，Channel1可以指定A,B,C为本channel的出块节点。Channel2可以制定B,D为本channel的出快节点等

在configtx.yaml中，往往不为Application channel的profile配置orderer属性，此时系统会默认采用全局的orderer配置，也就是system channel中的orderer配置

在configtx.yaml中格式如：

SampleSingleMSPKafka:
        <<: *ChannelDefaults
        Orderer:
            <<: *OrdererDefaults
            OrdererType: kafka
            Organizations:
                - *SampleOrg
        Consortiums:
            SampleConsortium:
                Organizations:
                    - *SampleOrg

3. Application

Application属于Application Channel的属性

Application描述的是，哪些组织属于本channel， 属于本channel的组织可以往本channel发布智能合约，应用channel访问策略

在某些system channel profile定义中，会看到Application的定义，这是fabirc的某个测试版本引入的，正常使用时并不需要这样做

在configtx.yaml中格式如：

SampleSingleMSPChannel:
        <<: *ChannelDefaults
        # consotium指明本appliction会使用哪个consortium
        Consortium: SampleConsortium
        Application:
            <<: *ApplicationDefaults
            Organizations:
                - <<: *SampleOrg

configtx.yaml格式分析

该文件包含以下几个小节：

  1. Organizations
  2. Capabilities
  3. Application
  4. Orderer
  5. Channel
  6. Profiles

其中只有最后的Profiles是真正起作用的配置，前面的5个小节，都仅仅是设置一些值，这些值在Profiles中被引用。

换句话说，configtx.yaml可以只包含Profiles小节

1. Organizations

设置组织的信息。包括组织的MSP信息（根证书），名称，策略等。

格式如下：

Organizations:
    - &OrdererOrg
        Name: OrdererOrg
        ID: OrdererMSP
        MSPDir: ../organizations/ordererOrganizations/example.com/msp
        Policies:
          Readers:
            Type: Signature
            Rule: OR('OrdererMSP.member')
          Writers:
            Type: Signature
            Rule: OR('OrdererMSP.member')
          Admins:
            Type: Signature
            Rule: OR('OrdererMSP.admin')
        OrdererEndpoints:
          - 'orderer.example.com:7050'

2. Capabilities

设置各模块的版本号，以及一些功能特性的是否开启。

格式如下：

Capabilities:
  Channel:
    V2_0: true
  Orderer:
    V2_0: true
  Application:
    V2_0: true

3. Application

设置Application channel能用到的公共属性，会被在具体channel的profile中被引用。比如一些channel访问策略等。

格式如下：

Application:
  Organizations: null
  Policies: &ref_9
    Readers:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: ANY Readers
    Writers:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: ANY Writers
    Admins:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: MAJORITY Admins
    LifecycleEndorsement:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: MAJORITY Endorsement
    Endorsement:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: MAJORITY Endorsement
  Capabilities:
    V2_0: true

4. Orderer

设置orderer节点能用到的属性。会被 channel的profile引用，往往是被system channel引用。比如设置order节点采用共识类型，order节点的策略，以及order在不同类型下的配置，比如kafka节点，raft模式下的共识节点等。

格式如下：

Orderer:
  OrdererType: etcdraft
  Addresses: &ref_2
    - 'orderer.example.com:7050'
  EtcdRaft: &ref_3
    Consenters:
      - Host: orderer.example.com
        Port: 7050
        ClientTLSCert: >-
          ../organizations/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/tls/server.crt
        ServerTLSCert: >-
          ../organizations/ordererOrganizations/example.com/orderers/orderer.example.com/tls/server.crt
  BatchTimeout: 2s
  BatchSize: &ref_4
    MaxMessageCount: 10
    AbsoluteMaxBytes: 99 MB
    PreferredMaxBytes: 512 KB
  Organizations: null
  Policies: &ref_6
    Readers:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: ANY Readers
    Writers:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: ANY Writers
    Admins:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: MAJORITY Admins
    BlockValidation:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: ANY Writers

5. Channel

设置Application channel和System channel都可能用到的一些公共属性，供具体的channel profile引用。

格式如下：

Channel:
  Policies: &ref_0
    Readers:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: ANY Readers
    Writers:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: ANY Writers
    Admins:
      Type: ImplicitMeta
      Rule: MAJORITY Admins
  Capabilities: &ref_1
    V2_0: true

6. Profiles

设置具体的channel配置，引用前面1～5小节的值，主要配置以下几个属性：

  • 本channel的orderer节点，即本channel采用哪些orderer节点，采用什么共识
  • 本channel的Application配置，即本channel有哪些组织，组织管理员等
  • System channel还会配置Consortiums属性，表明哪些组织可以创建Application Channel。因此，只要profile中包含Consortiums配置的，该profile针对的就是system channel。一般而言，system channel会定义多个consortium。application可根据实际情况，通过application channel的consortium，指定其中一个，作为application的实际consortium

格式如下：

Profiles:
  TwoOrgsOrdererGenesis:
    Policies: *ref_0
    Capabilities: *ref_1
    Orderer:
      OrdererType: etcdraft
      Addresses: *ref_2
      EtcdRaft: *ref_3
      BatchTimeout: 2s
      BatchSize: *ref_4
      Organizations:
        - *ref_5
      Policies: *ref_6
      Capabilities:
        V2_0: true
    Consortiums:
      SampleConsortium:
        Organizations:
          - *ref_7
          - *ref_8


  TwoOrgsChannel:
    Consortium: SampleConsortium
    Policies: *ref_0
    Capabilities: *ref_1
    Application:
      Organizations:
        - *ref_7
        - *ref_8
      Policies: *ref_9
      Capabilities:
        V2_0: true

Ref

  • https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/release-2.2/config_update.html?highlight=OrdererAddresses#sample-channel-configuration
  • https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/release-2.2/configtx.html?highlight=OrdererAddresses#permitted-configuration-groups-and-values
  • https://hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/release-2.2/create_channel/create_channel_config.html
  • https://stackoverflow.com/questions/61078815/setting-a-subset-of-orderers-for-raft-application-channel
  • https://lists.hyperledger.org/g/fabric/topic/78943814#9404
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Posted by:

李无知

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