004/HyperLedger-Fabric(节点与channel关系)

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2020年5月15日18:06:27 评论 368 2576字阅读8分35秒

HyperLedger:超级账本项目

一。Fabric中的节点

1。节点术语

【1】。Orderers:

提供共识服务的网络节点,例如,使用Kafka或PBFT

【2】。Peers:

维护账本的网络节点,通常在Hyperledger Fabric中担任背书或者记账角色。

【3】。Comitter:

检查交易的合法性,最终将交易提交到区块链中。

2。Orderers & Peers & Comitter节点关系

Orderers & Peers & Comitter 三者之间关系如下图所示:

004/HyperLedger-Fabric(节点与channel关系)

 Fabric中交易的处理过程

在整个交易过程中,各个组件的主要功能如下:

【1】。客户端(APP):

客户端应用使用SDK来跟Fabric网络打交道。

首先,客户端从CA获取合法的身份证书来加入网络内的应用通道。

然后,将交易的提案发送给配置文件里指定的背书节点(Endorser节点)

【2】。Endorser节点:

完成对交易提案的背书(目前主要是签名)处理。

检查是否合法,通过则模拟运行交易,对交易导致的状态变化进行背书并返回结果给客户端

【3】。Orderer节点:

仅负责排序。

为网络中所有合法交易进行全局排序,并将一批排序后的交易组合生成区块结构。

Orderer一般不需要跟账本和交易内容直接打交道。

【4】。Committer节点

负责维护区块链和账本结构。

该节点会定期地从Orderer获取排序后的批量交易区块结构,对这些交易进行落盘前的最终检查。

检查通过后执行合法的交易,将结果写入账本,同时构造新的区块。

注意!同一个物理节点可以仅作为Committer角色运行,也可以同时担任Endorser和Committer这两种角色。

【5】。CA:

负责网络中所有证书的管理(分发、撤销等),实现标准的PKI(公共密钥基础)架构。

二。Fabric中的通道

上面只是在一个交易中,从节点的角度,来看交易的处理过程。然而,究竟有多少节点参与背书?多少节点来进行共识排序呢?在Fabric中,引入了通道的概念。

一般情况下,一条区块链网路的子链是按照“1个通道+ 1个账本+ N个成员 ”的基本组成。

通道是两个或多个特定网络成员之间的通信的私有“子网”,用于进行需要数据保密的交易。在Fabric中,建立一个通道相当于建立了一个个子链。

创建通道是为了限制信息传播的范围,是和某一个账本关联的。每个交易都是和唯一的通道关联的。这会明确地定义哪些实体(组织及其成员)会关注这个交易。

1。通道术语

【1】。通道:

Order 服务提供Peer节点供订阅的主题,每个主题是一个通道。

peer可以在订阅多个通道,并且只能访问订阅通道上的交易。关于“订阅-发布主题”,在后面会详细介绍。

【2】。账本:

账本保存Orders提交经节点确认的交易记录。

【3】。成员:

访问和使用账本的网络节点。

【4】。链:

基本上,一个链由1个通道+ 1个账本+ N个成员组成。非链的成员无法访问该链上的交易。链的成员可以由应用程序动态指定。

从关键词“1个通道+ 1个账本+ N个成员”可以知道,要在Fabric区块链网络中,搭建一个子链,需要创建通道,利用通道将成员加入进来,由N个成员维护一个账本,从而实现一个区块链。

注意:

共识服务接收所有链的所有交易,因此保密性仅与peer而不是Orderers相关。

当共识服务由被许可网络中的可信方和监管机构组成时,这样是合理的,也就是说,这些交易作为业务需求仅对他们可见。

另一方面,如果应用程序不希望Orderers知道交易的内容,它必须利用其他技术来隐藏敏感数据,例如哈希散列或加密。

共识服务作为一个信任方存在,如果是由拜占庭容错(BFT)共识协议实现(例如PBFT),可以防止不可信的Orderers破坏账本的一致性和阻碍系统可用性。

然而,现在还没有一种协议可以在有不可信的Orderers存在的情况下,提供多通道设计的同时提供数据保密性。

三。Fabric的拓扑结构

004/HyperLedger-Fabric(节点与channel关系)

 

Fabric网络-子链的拓扑关系图

上图解释如下所示:

【1】。三条线,蓝色实线,红色实线,和橙色虚线,分别代表三个通道。

【2】。所有的通道,都连接了Ordering Service说明,共识服务接收所有链的所有交易。这一点,也说明了HyperLedger Fabric不是完全的去中心化,而是多中心化。

【3】。peer1.1等节点,接入了多个通道,说明一个peer节点也可以参与到多个channel中。每个Channel之间是相互隔离,且是并行运行的。这一特性大大提高了系统的吞吐量。

从上图可以知道:

【1】。一个链由1个通道+ 1个账本+ N个成员组成。

【2】。共识是由Ordering Service提供的。

【3】。应用程序指定Peer节点的子集中架设通道。这些peer组成提交到该通道交易的相关者集合,而且只有这些peer可以接收包含相关交易的区块,与其他交易完全隔离。

四。Fabric子链示意图

下图展示了多通道消息订阅与共识服务,账本之间的关系:

004/HyperLedger-Fabric(节点与channel关系)

如上图所示:

peer 1,2和N订阅红色通道,并共同维护红色账本;

peer 1和N订阅蓝色通道并维护蓝色账本;

类似地,peer 2和peer N在黑色通道上并维护黑色账本。

在这个例子中,peer N在订阅了所有通道,我们看到每个通道都有一个相关的账本。

一般来说,我们称不涉及所有peer的账本为子账本,而涉及所有peer的账本另一种是系统账本,即全账本。

总结

在这里,我们理解了Fabric中的一个重要的概念,通道。以及一种重要的关系,通道和Peer节点的关系。

Hyperledger Fabric架构使用具有保证的发布-订阅模式消息传递通道(如Kafka中的主题分区),这种发布-订阅模式将共识服务与交易日志(账本)进行了有效的分离

共识服务由称为Orderers的网络节点提供,并且账本由Peer节点管理

从节点的角度来看,每个Peer节点连接到共识服务的一个或多个通道,就像发布-订阅通信系统中的客户端一样。

在通道上广播的交易按共识的顺序排列(例如PBFT、kafka),订阅通道的Peer节点接收到加密的区块。

每个peer节点验证区块并将其提交到账本,然后向应用程序提供其他使用账本的服务。

从通道的节点来看,通道在众多的节点中,选择N个节点,加入到通道中,共同维护账本。

以实现“1个通道+ 1个账本+ N个成员”为基本要素的子链!

匿名

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