【视频】超级账本HyperLedger: Fabric使用kafka进行区块排序（共识）

说明

这是”网易云课堂IT技术快速入门学院使用的素材。操作和讲解视频位于《HyperLedger Fabric手把手入门》第四章中。

在Fabric1.2以及之前的版本中，使用kafka进行排序是比较贴近生产的。Fabric支持的三种共识机制：solo（单台orderer相当于没有共识）、kafka、pbft(还在开发中)，Bringing up a Kafka-based Ordering Service中介绍了使用kafka进行排序时需要注意的事项。

什么是kafka，为什么能用来做排序（共识）？

Kafka is a distributed streaming platform，也就是我们通常将的“消息队列”。

生产者可以通过kafka将消息传递给消费者，kafka保证消息的顺序以及不丢失：

kafka usage

kafka consumer-groups

需要注意的是，kafka虽然是一个分布式系统，但它本身是被中心化管理，并且依赖zookeeper。

Fabric使用kafka的时候，为了安全，应当配置tls加密和认证，特别是经过公网的时候。为了演示不过于繁琐，下面没有配置认证和tls加密，可以仔细研读Generate SSL key and certificate for each Kafka broker，进行尝试。

部署kafka

首先要有一个kafka集群，kafka本身是一个分布式系统，部署配置略复杂。

这里的重点是Fabric，因此只部署了单节点的kafk，参考kafka quick start。

下载kafka，下载地址：

wget http://mirror.bit.edu.cn/apache/kafka/1.1.1/kafka_2.12-1.1.1.tgz
tar -xvf kafka_2.12-1.1.1.tgz
cd kafka_2.12-1.1.1/

安装java，运行kafka需要java：

$ yum install -y java-1.8.0-openjdk
$ java -version
openjdk version "1.8.0_181"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_181-b13)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.181-b13, mixed mode)

启动kafka自带的zookeeper：

./bin/zookeeper-server-start.sh config/zookeeper.properties

根据HyperLedger Fabric对kafka的需求修改kafka的配置文件，可以到这里查看kafka的所有配置项）：

# 默认为false
unclean.leader.election.enable = false     

# 根据kafka的节点数设置，需要小于备份数
# 意思完成了“指定数量”的备份后，写入才返回成功
min.insync.replicas = 1                    

# 数据备份数
default.replication.factor = 1             

# 需要大于创世块中设置的 Orderer.AbsoluteMaxBytes
# 注意不要超过 socket.request.max.bytes(100M)
# 这里设置的是10M
message.max.bytes = 10000120                
                                           
# 需要大于创世块中设置的 Orderer.AbsoluteMaxBytes
# 注意不要超过 socket.request.max.bytes(100M)
# 这里设置的是10M
replica.fetch.max.bytes = 10485760

                                           
# 当前orderer不支持kafka log，需要关闭这个功能
# @2018-07-29 08:19:32
log.retention.ms = -1                      

将上面的配置添加到config/server.properties中，然后启动kafka：

bin/kafka-server-start.sh config/server.properties

注意，你可能需要根据自己的实际情况配置advertised.listeners，使用kafka的机器需要能够通过下面配置的hostname访问对应的节点，默认获取当前hostname，如果不配置hostname，可以修改为主机的对外IP。

#advertised.listeners=PLAINTEXT://your.host.name:9092

如果要进行多节点部署，在另一台机器上用同样方式部署：

注意更改server.properties中的zk地址，所有节点要使用同一个zk
其它节点不需要再启动zookeeper

zookeeper也可以进行多节点部署，这里就不展开了，参考zookeeper的资料。

部署启动后，测试一下kafka：

# 创建名为`test`的topic
$ bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic test

# 查看topic
$ bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181
test

# 启动生产者，并输入任意字符
$ bin/kafka-console-producer.sh --broker-list localhost:9092 --topic test
>This is a message
>This is another message

# 启动消费者，接收到生产者的输入
$ bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic test --from-beginning
This is a message
This is another message

生成创世区块 & 重新部署Fabric

需要注意现在(@2018-07-29 08:20:48)Fabric不支持切换共识机制！一旦选定了共识机制后，无法修改，除非清空所有数据，重新部署。

修改configtx.yaml中Orderer部分的内容，将共识机制修改为kafka，并填入kafka节点的地址：

Orderer: &OrdererDefaults
   OrdererType: kafka
   Addresses:
       - orderer0.member1.example.com:7050
   BatchTimeout: 2s
   BatchSize:
       MaxMessageCount: 10
       AbsoluteMaxBytes: 8 MB         # 注意要小于kafka中设置的10M
       PreferredMaxBytes: 512 KB
   MaxChannels: 0
   Kafka:
       Brokers:
           - 192.168.88.11:9092       # 可以填入多个kafka节点的地址

如果kafka配置了tls加密，还要修改修改每个orderer的配置文件orderer.yaml中的Kakfa部分的内容，并上传证书。

重新生成创世块，重新部署Fabric，即可。

./prepare.sh example 
ansible-playbook -i inventories/example.com/hosts -u root  playbooks/manage_destroy.yml
ansible-playbook -i inventories/example.com/hosts -u root  deploy_nodes.yml
ansible-playbook -i inventories/example.com/hosts -u root  deploy_cli.yml
ansible-playbook -i inventories/example.com/hosts -u root  deploy_cli_local.yml

创建Channel & 观察kafka中的topic

Fabric重新部署启动后，可以看到kafka中多了一个名为genesis的topic，genesis是我们这里使用的创世区块的channel的名称：

$ bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181
__consumer_offsets
genesis
test

创建了名为mychannel的channel之后，kafka中多出了一个同名的topic：

$bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181
__consumer_offsets
genesis
mychannel
test

ZooKeeper和Kafka数据的清空

如果要重新部署，清空zk和kafka的数据：

rm -rf /tmp/zookeeper/
rm -rf /tmp/kafka-logs/

参考

编程基础系统基础关注跟踪

Kubernetes Prometheus 超级账本

HyperLedger

视频教程