在使用Fabric创建通道的时候,通常我们执行一条命令完成,这篇文章就解析一下执行这条命令后Fabric源码中执行的流程。 peer channel create -o orderer.example.com:7050 -c mychannel -f ./channel-artifacts/channel.tx --tls true --cafile $ORDERER_CA整个流程的切入点在fabric/peer/main.go文件中的main()方法 (本文中使用的是Fabric1.4版本,不同版本中内容可能不同)。这个方法中也定义了Peer节点可以执行的命令,有关于版本的:version.Cmd(),关于节点状态的:node.Cmd(),关于链码的:chaincode.Cmd(nil),关于客户端日志的:clilogging.Cmd(nil),最后一个就是关于通道的:channel.Cmd(nil)。所以我们就从这里入手,看一下创建通道的整体流程是什么样的。
点进行后,转到了peer/channel/channel.go文件中第49行,其中定义了Peer节点可以执行的对通道进行操作的相关命令: func Cmd(cf *ChannelCmdFactory) *cobra.Command { AddFlags(channelCmd) #创建通道 channelCmd.AddCommand(createCmd(cf)) #从通道获取区块 channelCmd.AddCommand(fetchCmd(cf)) #加入通道 channelCmd.AddCommand(joinCmd(cf)) #列出当前节点所加入的通道 channelCmd.AddCommand(listCmd(cf)) #签名并更新通道配置信息 channelCmd.AddCommand(updateCmd(cf)) #只对通道配置信息进行签名 channelCmd.AddCommand(signconfigtxCmd(cf)) #获取通道信息 channelCmd.AddCommand(getinfoCmd(cf)) return channelCmd}具体的Peer节点命令使用方法可以参考Fabric官方文档,这里不在一一解释。
我们看一下createCmd(cf)方法,该方法转到了peer/channel/create.go文件中第51行,看文件名字就知道和创建通道相关了。 func createCmd(cf *ChannelCmdFactory) *cobra.Command { createCmd := &cobra.Command{ Use: "create", #使用create关键词创建通道 Short: "Create a channel", Long: "Create a channel and write the genesis block to a file.", #创建通道并将创世区块写入文件 RunE: func(cmd *cobra.Command, args []string) error { #这一行命令就是对通道进行创建了,点进行看一下 return create(cmd, args, cf) }, }...}create(cmd, args, cf)方法在本文件中第227行: func create(cmd *cobra.Command, args []string, cf *ChannelCmdFactory) error { // the global chainID filled by the "-c" command #官方注释用-c来表明通道ID if channelID == common.UndefinedParamValue { #UndefinedParamValue="",如果通道ID等于空 return errors.New("must supply channel ID") } // Parsing of the command line is done so silence cmd usage cmd.SilenceUsage = true var err error if cf == nil { #如果ChannelCmdFactory为空,则初始化一个 cf, err = InitCmdFactory(EndorserNotRequired, PeerDeliverNotRequired, OrdererRequired) if err != nil { return err } } #最后将ChannelCmdFactory传入该方法,进行通道的创建 return executeCreate(cf)}首先看一下InitCmdFactory()做了哪些工作,在peer/channel/channel.go文件中第126行: func InitCmdFactory(isEndorserRequired, isPeerDeliverRequired, isOrdererRequired bool) (*ChannelCmdFactory, error) { #这里的意思就是只能有一个交付源,要么是Peer要么是Orderer if isPeerDeliverRequired && isOrdererRequired { return nil, errors.New("ERROR - only a single deliver source is currently supported") } var err error #初始化ChannelCmdFactory,看一下该结构体的内容 cf := &ChannelCmdFactory{}直接拿到这里来好了: type ChannelCmdFactory struct { #用于背书的客户端 EndorserClient pb.EndorserClient #签名者 Signer msp.SigningIdentity #用于广播的客户端 BroadcastClient common.BroadcastClient #用于交付的客户端 DeliverClient deliverClientIntf #创建用于广播的客户端的工厂 BroadcastFactory BroadcastClientFactory}再往下看: #获取默认的签名者,通常是Peer节点 cf.Signer, err = common.GetDefaultSignerFnc() if err != nil { return nil, errors.WithMessage(err, "error getting default signer") } cf.BroadcastFactory = func() (common.BroadcastClient, error) { #根据ChannelCmdFactory结构体中的BroadcastFactory获取BroadcastClient return common.GetBroadcastClientFnc() } // for join and list, we need the endorser as well #我们这里是完成对通道的创建,所以只使用了最后一个isOrdererRequired if isEndorserRequired { #创建一个用于背书的客户端 cf.EndorserClient, err = common.GetEndorserClientFnc(common.UndefinedParamValue, common.UndefinedParamValue) if err != nil { return nil, errors.WithMessage(err, "error getting endorser client for channel") } } // for fetching blocks from a peer if isPeerDeliverRequired { #从Peer节点创建一个用于交付的客户端 cf.DeliverClient, err = common.NewDeliverClientForPeer(channelID, bestEffort) if err != nil { return nil, errors.WithMessage(err, "error getting deliver client for channel") } } // for create and fetch, we need the orderer as well if isOrdererRequired { if len(strings.Split(common.OrderingEndpoint, ":")) != 2 { return nil, errors.Errorf("ordering service endpoint %s is not valid or missing", common.OrderingEndpoint) } #从Order节点创建一个一个用于交付的客户端 cf.DeliverClient, err = common.NewDeliverClientForOrderer(channelID, bestEffort) if err != nil { return nil, err } } logger.Infof("Endorser and orderer connections initialized") return cf, nil}返回create()方法: #到了最后一行代码,传入之前创建的ChannelCmdFactory,开始进行通道的创建return executeCreate(cf)该方法在peer/channel/create.go文件中的第174行: #方法比较清晰,一共完成了以下几个步骤func executeCreate(cf *ChannelCmdFactory) error { #发送创建通道的Transaction到Order节点 err := sendCreateChainTransaction(cf) if err != nil { return err } #获取该通道内的创世区块(该过程在Order节点共识完成之后) block, err := getGenesisBlock(cf) if err != nil { return err } #序列化区块信息 b, err := proto.Marshal(block) if err != nil { return err } file := channelID + ".block" if outputBlock != common.UndefinedParamValue { file = outputBlock } #将区块信息写入本地文件中 err = ioutil.WriteFile(file, b, 0644) if err != nil { return err } return nil}1.Peer节点创建用于创建通道的Envelope文件首先我们看一下sendCreateChainTransaction()这个方法,又回到了peer/channel/create.go文件中,在第144行: func sendCreateChainTransaction(cf *ChannelCmdFactory) error { var err error #定义了一个Envelope结构体 var chCrtEnv *cb.EnvelopeEnvelope结构体: type Envelope struct { #主要就是保存被序列化的有效载荷 Payload []byte `protobuf:"bytes,1,opt,name=payload,proto3" json:"payload,omitempty"` #由创建者进行的签名信息 Signature []byte `protobuf:"bytes,2,opt,name=signature,proto3" json:"signature,omitempty"` XXX_NoUnkeyedLiteral struct{} `json:"-"` XXX_unrecognized []byte `json:"-"` XXX_sizecache int32 `json:"-"`}回到sendCreateChainTransaction()这个方法,继续往下: if channelTxFile != "" { #如果指定了channelTxFile,则使用指定的文件创建通道,这个方法很简单,从文件中读取数据,反序列化后返回chCrtEnv.对于我们启动Fabric网络之前曾创建过一个channel.tx文件,指的就是这个 if chCrtEnv, err = createChannelFromConfigTx(channelTxFile); err != nil { return err } } else { #如果没有指定,则使用默认的配置创建通道,看一下这个方法,在71行 if chCrtEnv, err = createChannelFromDefaults(cf); err != nil { return err } }-------------------------------createChannelFromDefaults()-------func createChannelFromDefaults(cf *ChannelCmdFactory) (*cb.Envelope, error) { #主要就这一个方法,点进去 chCrtEnv, err := encoder.MakeChannelCreationTransaction(channelID, localsigner.NewSigner(), genesisconfig.Load(genesisconfig.SampleSingleMSPChannelProfile)) if err != nil { return nil, err } return chCrtEnv, nil}MakeChannelCreationTransaction()方法传入了通道的ID,并创建了一个签名者,以及默认的配置文件,方法在common/tools/configtxgen/encoder/encoder.go文件中第502行: func MakeChannelCreationTransaction(channelID string, signer crypto.LocalSigner, conf *genesisconfig.Profile) (*cb.Envelope, error) { #从名字可以看到是使用了默认的配置模板,对各种策略进行配置,里面就不再细看了 template, err := DefaultConfigTemplate(conf) if err != nil { return nil, errors.WithMessage(err, "could not generate default config template") } #看一下这个方法,从模板中创建一个用于创建通道的Transaction return MakeChannelCreationTransactionFromTemplate(channelID, signer, conf, template)}MakeChannelCreationTransactionFromTemplate()方法在第530行: func MakeChannelCreationTransactionFromTemplate(channelID string, signer crypto.LocalSigner, conf *genesisconfig.Profile, template *cb.ConfigGroup) (*cb.Envelope, error) { newChannelConfigUpdate, err := NewChannelCreateConfigUpdate(channelID, conf, template) ... #创建一个用于配置更新的结构体 newConfigUpdateEnv := &cb.ConfigUpdateEnvelope{ ConfigUpdate: utils.MarshalOrPanic(newChannelConfigUpdate), } if signer != nil { #如果签名者不为空,创建签名Header sigHeader, err := signer.NewSignatureHeader() ... newConfigUpdateEnv.Signatures = []*cb.ConfigSignature{{ SignatureHeader: utils.MarshalOrPanic(sigHeader), }} ... #进行签名 newConfigUpdateEnv.Signatures[0].Signature, err = signer.Sign(util.ConcatenateBytes(newConfigUpdateEnv.Signatures[0].SignatureHeader, newConfigUpdateEnv.ConfigUpdate)) ... } #创建被签名的Envelope,然后一直返回到最外面的方法 return utils.CreateSignedEnvelope(cb.HeaderType_CONFIG_UPDATE, channelID, signer, newConfigUpdateEnv, msgVersion, epoch)}到这里,用于创建通道的Envelope已经创建好了,sendCreateChainTransaction()继续往下看: ... #该方法主要是对刚刚创建的Envelope进行验证 if chCrtEnv, err = sanityCheckAndSignConfigTx(chCrtEnv); err != nil { return err } var broadcastClient common.BroadcastClient #验证完成后,创建一个用于广播信息的客户端 broadcastClient, err = cf.BroadcastFactory() if err != nil { return errors.WithMessage(err, "error getting broadcast client") } defer broadcastClient.Close() #将创建通道的Envelope信息广播出去 err = broadcastClient.Send(chCrtEnv) return err}到这里,sendCreateChainTransaction()方法结束了,总结一下该方法所做的工作: - 定义了个Envelope结构体
- 判断channelTxFile文件(启动网络之前创建的channel.tx)是否存在,一般都是存在的。
- 如果存在的话从该文件中读取配置信息,不存在的话从默认的模板创建,最后返回Envelope
- 对Envelope文件进行验证
- 创建用于广播信息的客户端,将创建的Envelope文件广播出去.
2 Order节点对Envelope文件处理至于获取创世区块以及将文件保存到本地不再说明,接下来我们看一下Peer节点将创建通道的Envelope广播出去后,Order节点做了什么。
方法在/order/common/server/server.go中第141行: func (s *server) Broadcast(srv ab.AtomicBroadcast_BroadcastServer) error { ... #主要在这一行代码,Handle方法对接收到的信息进行处理 return s.bh.Handle(&broadcastMsgTracer{ AtomicBroadcast_BroadcastServer: srv, msgTracer: msgTracer{ debug: s.debug, function: "Broadcast", }, })}对于Handler()方法,在/order/common/broadcast/broadcast.go文件中第66行: func (bh *Handler) Handle(srv ab.AtomicBroadcast_BroadcastServer) error { #首先获取消息的源地址 addr := util.ExtractRemoteAddress(srv.Context()) ... for { #接收消息 msg, err := srv.Recv() ... #处理接收到的消息,我们看一下这个方法 resp := bh.ProcessMessage(msg, addr) #最后将响应信息广播出去 err = srv.Send(resp) ... }}ProcessMessage(msg, addr)方法的传入参数为接收到的消息以及消息的源地址,该方法比较重要,是Order节点对消息进行处理的主方法。在第136行: func (bh *Handler) ProcessMessage(msg *cb.Envelope, addr string) (resp *ab.BroadcastResponse) { #这个结构体应该理解为记录器,记录消息的相关信息 tracker := &MetricsTracker{ ChannelID: "unknown", TxType: "unknown", Metrics: bh.Metrics, } defer func() { // This looks a little unnecessary, but if done directly as // a defer, resp gets the (always nil) current state of resp // and not the return value tracker.Record(resp) }() #记录处理消息的开始时间 tracker.BeginValidate() #该方法获取接收到的消息的Header,并判断是否为配置信息 chdr, isConfig, processor, err := bh.SupportRegistrar.BroadcastChannelSupport(msg) ... #由于之前Peer节点发送的为创建通道的信息,所以消息类型为配置信息 if !isConfig { ... #而对于普通的交易信息的处理方法这里就不再看了,主要关注于创建通道的消息的处理 } else { // isConfig logger.Debugf("[channel: %s] Broadcast is processing config update message from %s", chdr.ChannelId, addr) #到了这里,对配置更新消息进行处理,主要方法,点进行看一下 config, configSeq, err := processor.ProcessConfigUpdateMsg(msg)ProcessConfigUpdateMsg(msg)方法在orderer/common/msgprocessor/systemchannel.go文件中第84行: #这个地方有些不懂,为什么会调用systemchannel.ProcessConfigUpdateMsg()而不是standardchannel.ProcessConfigUpdateMsg()方法?是因为这个结构体的原因?===========================SystemChannel=======================type SystemChannel struct { *StandardChannel templator ChannelConfigTemplator}===========================SystemChannel=======================func (s *SystemChannel) ProcessConfigUpdateMsg(envConfigUpdate *cb.Envelope) (config *cb.Envelope, configSeq uint64, err error) { #首先从消息体中获取通道ID channelID, err := utils.ChannelID(envConfigUpdate) ... #判断获取到的通道ID是否为已经存在的用户通道ID,如果是的话转到StandardChannel中的ProcessConfigUpdateMsg()方法进行处理 if channelID == s.support.ChainID() { return s.StandardChannel.ProcessConfigUpdateMsg(envConfigUpdate) } ... #由于之前由Peer节点发送的为创建通道的Tx,所以对于通道ID是不存在的,因此到了这个方法,点进行看一下 bundle, err := s.templator.NewChannelConfig(envConfigUpdate)NewChannelConfig()方法在第215行,比较重要的方法,完成通道的配置: func (dt *DefaultTemplator) NewChannelConfig(envConfigUpdate *cb.Envelope) (channelconfig.Resources, error) { #首先反序列化有效载荷 configUpdatePayload, err := utils.UnmarshalPayload(envConfigUpdate.Payload) ... #反序列化配置更新信息Envelope configUpdateEnv, err := configtx.UnmarshalConfigUpdateEnvelope(configUpdatePayload.Data)s ... #获取通道头信息 channelHeader, err := utils.UnmarshalChannelHeader(configUpdatePayload.Header.ChannelHeader) ... #反序列化配置更新信息 configUpdate, err := configtx.UnmarshalConfigUpdate(configUpdateEnv.ConfigUpdate) ... #以下具体的不再说了,就是根据之前定义的各项策略对通道进行配置,具体的策略可以看configtx.yaml文件 consortiumConfigValue, ok := configUpdate.WriteSet.Values[channelconfig.ConsortiumKey] ... consortium := &cb.Consortium{} err = proto.Unmarshal(consortiumConfigValue.Value, consortium) ... applicationGroup := cb.NewConfigGroup() consortiumsConfig, ok := dt.support.ConsortiumsConfig() ... consortiumConf, ok := consortiumsConfig.Consortiums()[consortium.Name] ... applicationGroup.Policies[channelconfig.ChannelCreationPolicyKey] = &cb.ConfigPolicy{ Policy: consortiumConf.ChannelCreationPolicy(), } applicationGroup.ModPolicy = channelconfig.ChannelCreationPolicyKey #获取当前系统通道配置信息 systemChannelGroup := dt.support.ConfigtxValidator().ConfigProto().ChannelGroup if len(systemChannelGroup.Groups[channelconfig.ConsortiumsGroupKey].Groups[consortium.Name].Groups) > 0 && len(configUpdate.WriteSet.Groups[channelconfig.ApplicationGroupKey].Groups) == 0 { return nil, fmt.Errorf("Proposed configuration has no application group members, but consortium contains members") } if len(systemChannelGroup.Groups[channelconfig.ConsortiumsGroupKey].Groups[consortium.Name].Groups) > 0 { for orgName := range configUpdate.WriteSet.Groups[channelconfig.ApplicationGroupKey].Groups { consortiumGroup, ok := systemChannelGroup.Groups[channelconfig.ConsortiumsGroupKey].Groups[consortium.Name].Groups[orgName] if !ok { return nil, fmt.Errorf("Attempted to include a member which is not in the consortium") } applicationGroup.Groups[orgName] = proto.Clone(consortiumGroup).(*cb.ConfigGroup) } } channelGroup := cb.NewConfigGroup() #将系统通道配置信息复制 for key, value := range systemChannelGroup.Values { channelGroup.Values[key] = proto.Clone(value).(*cb.ConfigValue) if key == channelconfig.ConsortiumKey { // Do not set the consortium name, we do this later continue } } for key, policy := range systemChannelGroup.Policies { channelGroup.Policies[key] = proto.Clone(policy).(*cb.ConfigPolicy) } #新的配置信息中Order组配置使用系统通道的配置,同时将定义的application组配置赋值到新的配置信息 channelGroup.Groups[channelconfig.OrdererGroupKey] = proto.Clone(systemChannelGroup.Groups[channelconfig.OrdererGroupKey]).(*cb.ConfigGroup) channelGroup.Groups[channelconfig.ApplicationGroupKey] = applicationGroup channelGroup.Values[channelconfig.ConsortiumKey] = &cb.ConfigValue{ Value: utils.MarshalOrPanic(channelconfig.ConsortiumValue(consortium.Name).Value()), ModPolicy: channelconfig.AdminsPolicyKey, } if oc, ok := dt.support.OrdererConfig(); ok && oc.Capabilities().PredictableChannelTemplate() { channelGroup.ModPolicy = systemChannelGroup.ModPolicy zeroVersions(channelGroup) } #将创建的新的配置打包为Bundle bundle, err := channelconfig.NewBundle(channelHeader.ChannelId, &cb.Config{ ChannelGroup: channelGroup, }) ... return bundle, nil}接下来我们回到ProcessConfigUpdateMsg()方法: ... #创建一个配置验证器对该方法的传入参数进行验证操作 newChannelConfigEnv, err := bundle.ConfigtxValidator().ProposeConfigUpdate(envConfigUpdate) ... #创建一个签名的Envelope,此次为Header类型为HeaderType_CONFIG进行签名 newChannelEnvConfig, err := utils.CreateSignedEnvelope(cb.HeaderType_CONFIG, channelID, s.support.Signer(), newChannelConfigEnv, msgVersion, epoch) #创建一个签名的Transaction,此次为Header类型为HeaderType_ORDERER_TRANSACTION进行签名 wrappedOrdererTransaction, err := utils.CreateSignedEnvelope(cb.HeaderType_ORDERER_TRANSACTION, s.support.ChainID(), s.support.Signer(), newChannelEnvConfig, msgVersion, epoch) ... #过滤器进行过滤,主要检查是否创建的Transaction过大,以及签名检查,确保Order节点使用正确的证书进行签名 err = s.StandardChannel.filters.Apply(wrappedOrdererTransaction) ... #将Transaction返回 return wrappedOrdererTransaction, s.support.Sequence(), nil}到这里,消息处理完毕,返回到ProcessMessage()方法: config, configSeq, err := processor.ProcessConfigUpdateMsg(msg) ... #记录消息处理完毕时间 tracker.EndValidate() #开始进行入队操作 tracker.BeginEnqueue() #waitReady()是一个阻塞方法,等待入队完成或出现异常 if err = processor.WaitReady(); err != nil { logger.Warningf("[channel: %s] Rejecting broadcast of message from %s with SERVICE_UNAVAILABLE: rejected by Consenter: %s", chdr.ChannelId, addr, err) return &ab.BroadcastResponse{Status: cb.Status_SERVICE_UNAVAILABLE, Info: err.Error()} } #共识方法,具体看定义的Fabric网络使用了哪种共识 err = processor.Configure(config, configSeq) ... #最后返回操作成功的响应 return &ab.BroadcastResponse{Status: cb.Status_SUCCESS}}到这里,由客户端发送的创建通道的Transaction就结束了。总共分为两个部分,一个是Peer节点对创建通道的Envelope进行创建的过程,一个是Order节点接收到该Envelope进行配置的过程,最后总结一下整体流程:
Peer节点方: - 创建一个用于创建通道的Transaction
- 判断是否存在channel.tx文件,如果有的话直接从文件中读取已配置好的信息,一般都会存在
- 没有的话根据默认的模板进行配置
- 对刚创建的用于配置更新的Envelope进行相关检查包括各项数据是否为空,创建的通道是否已经存在,配置信息是否正确,以及进行签名,封装为HeaderType为CONFIG_UPDATE的Envelope。
- 将创建的Envelope广播出去。
- 生成创世区块(该步骤在Order节点成功共识之后)
- 将创世区块写入本地文件中
Order节点方: - 接收到该Envelope信息,进行相关验证并判断是否为配置信息
- 判断通道Id是否已经存在,如果存在的话为配置更新信息,否则为通道创建信息
- 从Envelope中读取各项策略配置
- 对策略配置信息进行验证
- 对Header类型为CONFIG的Envelope进行签名
- 对Header类型为ORDERER_TRANSACTION的Envelope进行签名生成Transaction
- 对生成的Transaction进行过滤,主要是Tx大小,Order节点的证书信息是否正确
- 进行入队操作,等待入队完成然后进行共识
- 广播成功响应
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