在Ubuntu 18.04上搭建HyperLedger Fabric区块链环境

00 前言

Hyperledger Fabric是一个提供分布式账本解决方案的平台。Hyperledger Fabric由模块化架构支撑，并具备极佳的保密性、可伸缩性、灵活性和可扩展性。Hyperledger Fabric被设计成支持不同的模块组件直接拔插启用，并能适应在经济生态系统中错综复杂的各种场景。

我在实际操作中找到了一些可以加快部署速度的方法，以及使用了一些最新的官方安装方法。最后将部署HyperLedger Fabric（版本2.2.1）区块链环境过程整理如下，涉及到的下载网址和参考资料在最后给出。

在这里强推简书里#链播学院大佬的文章，解决了我搭建安装区块链环境和入门Hyperledger的很多问题。
部署环境：阿里云服务器，使用系统为Ubuntu18.04。
不同版本Hyperledger Fabric安装过程大同小异，在步骤中出现版本号的地方改为需要的版本即可。

01 安装Docker

更新软件包索引

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg-agent software-properties-common

添加Docker的官方GPG密钥

$ curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

验证是否已添加密钥

$ sudo apt-key fingerprint 0EBFCD88

设置安装稳定版Docker

$ sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"

进行安装

 $ sudo apt-get update
 $ sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

查看可以安装哪些版本的Docker

$ apt-cache madison docker-ce
  docker-ce | 5:18.09.1~3-0~ubuntu-xenial | https://download.docker.com/linux/ubuntu  xenial/stable amd64 Packages
  docker-ce | 5:18.09.0~3-0~ubuntu-xenial | https://download.docker.com/linux/ubuntu  xenial/stable amd64 Packages
  docker-ce | 18.06.1~ce~3-0~ubuntu       | https://download.docker.com/linux/ubuntu  xenial/stable amd64 Packages
  docker-ce | 18.06.0~ce~3-0~ubuntu       | https://download.docker.com/linux/ubuntu  xenial/stable amd64 Packages
  ...

注：Ubuntu 18.04 (LTS)为Bionic，Ubuntu 16.04 (LTS)为Xenial。

从步骤5中查询结果选择需要的版本，如5:18.09.1~3-0~ubuntu-xenial，替换<VERSION_STRING>。

$ sudo apt-get install docker-ce=<VERSION_STRING> docker-ce-cli=<VERSION_STRING> containerd.io

将特定用户加入docker组，保证非root用户也能执行docker，$USER代表当前用户

$ sudo usermod -aG docker $USER

通过运行hello-world映像来验证Docker Engine是否已正确安装。

$ sudo docker run hello-world
Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.
...

02 安装curl

$ sudo apt update
$ sudo apt install curl
$ curl --version

03 安装Docker Compose

Compose是用于定义和运行Docker应用程序的工具。通过Compose，可以使用YAML文件来配置应用程序的服务，从配置中创建并启动所有服务。

运行此命令以下载Docker Compose的当前稳定版本。
（这里也可以使用DaoCloud镜像源进行下载，避开GitHub下载缓慢的问题）

使用GitHub镜像源下载，耗时较久

$ sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.27.4/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

使用DaoCloud镜像源下载，速度较快，推荐（访问DaoCloud网址，见参考文档）

curl -L https://get.daocloud.io/docker/compose/releases/download/1.27.4/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

安装在/usr/local/bin/docker-compose目录下。

授予执行权限

$ sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

验证是否安装成功

$ docker-compose --version
docker-compose version 1.27.4, build 1110ad01

04 安装Golang

下载golang的压缩包
注：这里推荐使用Golang中国站的镜像源（https://golang.google.cn/dl/）进行下载。右键图中位置复制链接地址。

Golang中国站.png

使用wget命令下载tar包：

$ wget https://golang.google.cn/dl/go1.15.3.linux-amd64.tar.gz

解压tar包到/usr/local

$ sudo tar -C /usr/local -xzf go1.15.3.linux-amd64.tar.gz

$ mkdir $HOME/go

配置Go环境变量

修改/etc/profile

$ sudo vi /etc/profile

在最后面加入如下环境变量，并保存退出

export GOROOT=/usr/local/go
export GOPATH=$HOME/go
export GOBIN=$GOROOT/bin
export PATH=$PATH:$GOBIN:$GOPATH/bin

更新环境变量

$ source /etc/profile

验证Golang是否安装成功

$ go version
go version go1.15.3 linux/amd64

05 安装nodejs

官方提供了Node.JS的SDK，且官方例子很多实用Node.js。

$ cd /opt
#可以自行去nodejs官网复制最新版本地址，进行替换
$ sudo wget https://nodejs.org/dist/v14.15.0/node-v14.15.0-linux-x64.tar.xz
$ sudo tar xvf node-v14.15.0-linux-x64.tar.xz
$ sudo mv node-v14.15.0-linux-x64 nodejs

配置环境变量

$ sudo vi /etc/profile

添加如下配置

export NODE_HOME=/opt/nodejs
export PATH=$PATH:$NODE_HOME/bin

更新环境变量，验证安装

$ source /etc/profile
$ node -v
$ npm -v

06 配置docker镜像加速器

使用阿里云容器镜像服务，获取免费加速地址，如我这为https://0v6aatl0.mirror.aliyuncs.com，然后修改配置文件daemon.json

$ sudo mkdir -p /etc/docker
$ sudo vim /etc/docker/daemon.json

添加如下内容到文件中，然后保存退出

{
  "registry-mirrors": ["https://0v6aatl0.mirror.aliyuncs.com"]
}

重启服务

$ sudo systemctl daemon-reload
$ sudo systemctl restart docker

07 下载fabric二进制可执行文件和配置文件

官方提供有引导脚本bootstrap.sh来下载如下文件：

fabric-samples
fabric和fabric-ca的二进制文件
fabric的config文件
docker镜像

但直接执行bootstrap.sh脚本会下载fabric和fabric-ca的压缩包，速度太慢（长达几小时）。我们可以通过获取下载链接，使用GitHub链接加速直接下载这两个压缩包，解压，步骤如下。

$ mkdir -p $GOPATH/src/github.com/hyperledger
$ cd $GOPATH/src/github.com/hyperledger

下载bootstrap.sh脚本并授予执行权限

$ wget https://raw.githubusercontent.com/hyperledger/fabric/master/scripts/bootstrap.sh
$ sudo chmod +x bootstrap.sh

若wget命令执行显示："failed: Connection refused."，将命令再次执行，直到成功下载。

下载fabric-samples并获取fabric下载链接
这里我们也可以在命令后面加上版本号，如./bootstrap.sh 2.2.1 1.4.9，2.2.1是fabric版本，1.4.9是fabric-ca版本。如不指定版本，则默认下载最新稳定版本。

#执行命令后，直接看下一步，不用等其龟速下载
$ ./bootstrap.sh

a. 如下图所示，可以从Downloading后面看到fabric二进制文件下载链接，复制下来。（https://github.com/hyperledger/fabric/releases/download/v2.2.1/hyperledger-fabric-linux-amd64-2.2.1.tar.gz）

b. 我们直接按Ctrl+C快捷键结束龟速下载，某度搜索GitHub文件加速，将a中下载链接粘贴到加速网站，下载下的压缩包再上传到Ubuntu中的~/go/src/github.com/hyperledger文件夹下。

08 下载fabric-ca

修改bootstrap.sh

$ vim bootstrap.sh

如图所示，注释掉下载fabric的代码，保存并退出。

再次执行bootstrap.sh脚本

$ ./bootstrap.sh

下载压缩包
这次Downloading后显示的是fabric-ca的下载链接https://github.com/hyperledger/fabric-ca/releases/download/v1.4.9/hyperledger-fabric-ca-linux-amd64-1.4.9.tar.gz，
故技重施，Ctrl+C强制结束，然后使用Github文件加速网站下载压缩包，并移入Ubuntu中的~/go/src/github.com/hyperledger文件夹下。
解压会得到bin和config文件夹

$ tar -xzvf hyperledger-fabric-linux-amd64-2.2.1.tar.gz
$ tar -xzvf hyperledger-fabric-ca-linux-amd64-1.4.9.tar.gz

此处bin文件夹里是fabric和fabric-ca的二进制可执行文件。
查看bin文件和config目录内文件

$ ls -l bin
total 208296
-rwxr-xr-x 1 1001 1001 20521776 Oct  1 02:40 configtxgen
-rwxr-xr-x 1 1001 1001 17012791 Oct  1 02:40 configtxlator
-rwxr-xr-x 1 1001 1001 13196600 Oct  1 02:40 cryptogen
-rwxr-xr-x 1 1001 1001 17452108 Oct  1 02:41 discover
-rwxr-xr-x 1 1001 1001 22956616 Oct  1 03:51 fabric-ca-client
-rwxr-xr-x 1 1001 1001 30289504 Oct  1 03:52 fabric-ca-server
-rwxr-xr-x 1 1001 1001 12197048 Oct  1 02:41 idemixgen
-rwxr-xr-x 1 1001 1001 31446432 Oct  1 02:40 orderer
-rwxr-xr-x 1 1001 1001 48206568 Oct  1 02:41 peer

$ ls -l config
total 80
-rw-r--r-- 1 1001 lpadmin 25421 Oct  1 02:39 configtx.yaml
-rw-r--r-- 1 1001 lpadmin 33378 Oct  1 02:39 core.yaml
-rw-r--r-- 1 1001 lpadmin 14879 Oct  1 02:39 orderer.yaml

将bin和config文件夹移入fabric-samples

$ cp -r bin fabric-samples
$ cp -r config fabric-samples

09 下载docker镜像

我们在上面下载了二进制可执行文件和fabric-samples，再次执行bootstrap.sh脚本，这里-b参数表示不下载二进制文件，-s参数表示不下载fabric-samples，只拉取docker镜像。

$ ./bootstrap.sh -s -b

查看下载的镜像

$ docker images
REPOSITORY                   TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
hyperledger/fabric-ca        1.4                 dbbc768aec79        4 weeks ago         158MB
hyperledger/fabric-ca        1.4.9               dbbc768aec79        4 weeks ago         158MB
hyperledger/fabric-ca        latest              dbbc768aec79        4 weeks ago         158MB
hyperledger/fabric-tools     2.2                 e9b802fadb41        4 weeks ago         519MB
hyperledger/fabric-tools     2.2.1               e9b802fadb41        4 weeks ago         519MB
hyperledger/fabric-tools     latest              e9b802fadb41        4 weeks ago         519MB
hyperledger/fabric-peer      2.2                 ece149884124        4 weeks ago         55MB
hyperledger/fabric-peer      2.2.1               ece149884124        4 weeks ago         55MB
hyperledger/fabric-peer      latest              ece149884124        4 weeks ago         55MB
hyperledger/fabric-orderer   2.2                 78a16ddd2cf4        4 weeks ago         38.4MB
hyperledger/fabric-orderer   2.2.1               78a16ddd2cf4        4 weeks ago         38.4MB
hyperledger/fabric-orderer   latest              78a16ddd2cf4        4 weeks ago         38.4MB
hyperledger/fabric-ccenv     2.2                 8e554c280cac        4 weeks ago         586MB
hyperledger/fabric-ccenv     2.2.1               8e554c280cac        4 weeks ago         586MB
hyperledger/fabric-ccenv     latest              8e554c280cac        4 weeks ago         586MB
hyperledger/fabric-baseos    2.2                 0b99d26b26ad        4 weeks ago         6.85MB
hyperledger/fabric-baseos    2.2.1               0b99d26b26ad        4 weeks ago         6.85MB
hyperledger/fabric-baseos    latest              0b99d26b26ad        4 weeks ago         6.85MB
hello-world                  latest              bf756fb1ae65        10 months ago       13.3kB

10 配置环境变量

$ sudoo vi /etc/profile

添加如下内容

export PATH=$PATH:$GOROOT/bin:$GOPATH/bin:$GOPATH/src/github.com/hyperledger/fabric-samples/bin

更新环境变量并检查安装结果

$ source /etc/profile
$ fabric-ca-client version
fabric-ca-client:
 Version: 2.0.0-snapshot-41d4b3f1
 Go version: go1.15.3
 OS/Arch: linux/amd64

11 结语

至此，HyperLedger Fabric2.2.1的基础运行环境安装就已成功。接下来我们可以在环境里愉快的写码啦。

12 参考文档

Install Docker Engine on Ubuntu https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/
解决git clone克隆github仓库慢的问题 https://www.hangge.com/blog/cache/detail_2670.html
Ubuntu18安装Hyperledger Fabric https://blog.csdn.net/zhanglingge/article/details/106208491
从头开始在Ubuntu上部署Hyperledger Fabric环境 http://www.zyiz.net/tech/detail-113212.html
准备hyperledger fabric1.4网络运行的环境 https://note.youdao.com/ynoteshare1/index.html?id=6cc3d7496c7a4493cddb25f385e8d7a5&type=note
Docker 极速下载 http://get.daocloud.io/#install-compose
阿里云容器镜像服务 https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors
2.0 部署Fabric测试网络 https://blog.csdn.net/wxm201411/article/details/106355725