死磕hyperledger fabric原始碼|Order節點概述

mindcarver發表於2021-02-27

死磕hyperledger fabric原始碼|Order節點概述

文章及程式碼:https://github.com/blockchainGuide/

分支:v1.1.0

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前言及原始碼目錄

Orderer排序節點這塊內容主要包括了節點啟動流程、Broadcast廣播交易服務、Orderer共識排序服務以及Deliver區塊分發服務。其相關原始碼目錄檔案如下:

/orderer

|-common

​ |-blockcutter:交易切割打包模組 ✨✨✨✨✨✨

​ |-bootstrap:引導啟動模組,生成創世塊 ✨✨✨✨✨✨

​ |-broadcast:交易廣播服務模組 ✨✨✨✨✨✨

​ |-localconfig:本地配置模組

​ |-metadata:獲取後設資料模組

​ |-msgprocessor:訊息處理器模組

​ |-multichannel:多管道註冊管理器模組

​ |-performance:效能測量模組

​ |-server:Order排序伺服器模組 ✨✨✨✨✨✨

|-consensus

​ |-kafka:kafka共識元件模組 ✨✨✨✨✨✨

​ |-solo:solo共識元件模組

​ |-consensus.go:定義共識元件相關介面

|-main.go:orderer主程式

/common

|-deliver:定義Deliver伺服器及處理器介面 ✨✨✨✨✨✨

/core

|-deliverservice

​ |-blocksprovider:區塊提供者模組 ✨✨✨✨✨✨

​ |-client.go:提供broadcastClient客戶端 ✨✨✨✨✨✨

​ |-deliveryClient:Deliver服務客戶端 ✨✨✨✨✨✨

​ |-requester.go:請求區塊資料 ✨✨✨✨✨✨

/protos

|-orderer:protobuf訊息定義模組

主要功能

Orderer排序節點在Hyperledger Fabric系統架構中處於核心角色地位,管理著系統通道與所有應用通道,負責通道建立、通道配置更新等操作,並處理客戶端提交的交易訊息請求,對交易進行排序並按規則打包成新區塊,提交賬本並維護通道賬本資料,為全網節點提供Broadcast交易廣播服務、Orderer共識排序服務、Deliver區塊分發服務等。通常,Hyperledger Fabric啟動時需要先啟動Orderer排序節點,建立系統通道提供正常服務後,再啟動其他角色的Peer節點進入正常工作狀態。其服務模組關係與架構示如圖:

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Orderer節點啟動後基於創世區塊初始化系統通道,建立Orderer排序伺服器,封裝了Broadcast服務處理控制程式碼、Deliver服務處理控制程式碼與多通道註冊管理器物件,並提供Broadcast()交易廣播服務介面與 Deliver()區塊分發服務介面。

其中,Orderer排序伺服器基於Broadcast()介面接收交易廣播服務請求,呼叫Broadcast服務處理控制程式碼的Handle()方法進行處理,建立訊息處理迴圈,接收與處理客戶端提交的普通交易訊息、配置交易訊息等請求訊息,經過濾後傳送至通道繫結的共識元件鏈物件(Solo型別、Kafka型別等)進行排序。接著,再將排序後的交易新增到本地待處理的快取交易訊息列表,並按照交易出塊規則構造新區塊,提交到Orderer節點指定通道賬本的區塊資料檔案中,同時負責建立新的應用通道、更新通道配置等通道管理工作。目前,Orderer排序伺服器負責接收與處理兩類交易訊息,具體如下。

  • 配置交易訊息(ConfigMsg):通道頭部型別是CONFIG_UPDATE的通道配置交易訊息,含有最新的通道配置資訊,經過通道訊息處理器過濾後,轉換為通道頭部型別為 ORDERER_TRANSACTIONCONFIG的配置交易訊息(Envelope型別),分別用於建立新的應用通道或更新通道配置,同時,將通道配置交易訊息單獨打包成新區塊,並提交到系統通道賬本與應用通道賬本。

  • 普通交易訊息(NormalMsg):通道頭部型別是ENDORSER_TRANSACTION等的標準交易訊息(經過Endorser背書的交易訊息或其他非配置交易訊息),含有改變世界狀態的模擬執行結果讀寫集,經過Endorser節點簽名背書後打包傳送到Orderer節點請求處

    理,經過通道訊息處理器過濾後,將合法交易提交到共識元件鏈物件進行排序,再按照交易出塊規則(出塊時間週期、打包最大交易數量、區塊位元組數限制等)生成新區塊,並提交到通道賬本。

同時,Orderer排序伺服器提供Deliver()區塊分發服務介面,將接收的服務請求交由Deliver服務處理控制程式碼的Handle()方法處理,建立訊息處理迴圈,負責接收與處理客戶端提交的區塊請求訊息,封裝了指定區塊請求範圍的區塊搜尋資訊(SeekInfo型別)。接著,Deliver服務處理控制程式碼迴圈從本地賬本獲取區塊資料,依次傳送給請求節點(如Leader主節點)。如果賬本中還未生成指定區塊,則Deliver服務處理控制程式碼預設一直阻塞等待,直到該區塊建立完成並提交賬本後再回復給請求節點。

另外,Orderer排序伺服器還提供了多通道註冊管理器Registrar物件,負責管理系統通道與所有應用通道,封裝了所有通道的鏈支援物件字典、共識元件字典、區塊賬本工廠物件等元件,維護所有通道上的通道配置、區塊賬本物件、共識元件等核心資源,建立通道上的共識元件鏈物件提供Orderer共識排序服務,負責對交易訊息排序,切割打包構造新區塊並提交賬本,同時負責建立新的應用通道與更新通道配置,其相當於Orderer節點上的“資源管理器”。

實際上,Orderer排序伺服器上的通道共識元件鏈物件利用Golang通道(Solo共識元件)或Kafka叢集(Kafka共識元件)作為共識排序後端,對經過通道訊息處理器過濾的合法交易訊息進行排序,對交易順序等達成一致性觀點。同時,在新通道建立時或啟動恢復現有通道時,啟動通道繫結的鏈支援物件以及共識元件鏈物件,構建交易訊息處理迴圈,接收共識元件已經完成排序的交易訊息,並新增到本地待處理的快取交易訊息列表中,包括配置交易訊息、普通交易訊息等,採用相互獨立的訊息處理流程分別處理 。

注意,目前Orderer節點賬本只包括區塊資料檔案與區塊索引資料庫,負責儲存區塊資料即公有資料(包含公共資料與隱私資料雜湊值),不存在狀態資料庫、歷史資料庫、隱私資料庫等。不同於Peer節點,Orderer節點在提交區塊到本地賬本前不需要驗證交易背書策略與執行MVCC檢查,也不儲存任何隱私資料(明文),只負責儲存所有通道賬本上的區塊資料。

參考

https://github.com/blockchainGuide/

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