超级账本项目研究笔记——Fabric网络节点架构

节点是区块链的通信主体,和区块链网络相关的节点有多种类型:客户端(应用)、Peer节点、排序服务(Orderer)节点、CA节点。

1.客户端节点

客户端或者应用程序代表由最终用户操作的实体,它必须连接到某一个Peer节点或者排序服务节点上与区块链网络进行通信。客户端向背书节点(Endorser)提交交易提案(Transaction Proposal),当收集到足够背书后,向排序服务广播交易,进行排序,生成区块。

2. Peer节点

所有的Peer节点都是记账节点(Committer),负责验证从排序服务节点区块里的交易,维护状态数据和账本的副本。部分节点会执行交易并对结果进行签名背书,充当背书节点的角色。背书节点是动态的角色,是与具体链码绑定的。每个链码在实例化的时候都会设置背书策略,指定哪些节点对交易背书后才是有效的。也只有在应用程序向它发起交易背书请求的时候才是背书节点,其他时候就是普通的记账节点,只负责验证交易并记账。

图3-2所示的Peer节点还有一种角色是主节点(Leader Peer),代表的是和排序服务节点通信的节点,负责从排序服务节点处获取最新的区块并在组织内部同步。可以强制设置为主节点,也可以动态选举产生。

在图3-2中还可以看到,有的节点同时是背书节点和记账节点,也可以同时是背书节点、主节点和记账节点,也可以只是记账节点。在后面的章节中,有的地方会用记账节点代表普通的Peer节点。

3.排序服务节点

排序服务节点(Ordering Service Node或者Orderer)接收包含背书签名的交易,对未打包的交易进行排序生成区块,广播给Peer节点。排序服务提供的是原子广播(Atomic Broadcast),保证同一个链上的节点接收到相同的消息,并且有相同的逻辑顺序。

排序服务的多通道(MultiChannel)实现了多链的数据隔离,保证只有同一个链的Peer节点才能访问链上的数据,保护用户数据的隐私。

排序服务可以采用集中式服务,也可以采用分布式协议。可以实现不同级别的容错处理,目前正式发布的版本只支持Apache Kafka集群,提供交易排序的功能,只实现CFT(Crash FaultTolerence,崩溃故障容错),不支持BFT(Byzantine Fault Tolerance,拜占庭容错)。

4. CA节点

CA节点是Hyperledger Fabric 1.0的证书颁发机构(Certificate Authority),由服务器和客户端组件组成。CA节点接收客户端的注册申请,返回注册密码用于用户登录,以便获取身份证书。在区块链网络上所有的操作都会验证用户的身份。CA节点是可选的,可以用其他成熟的第三方CA颁发证书。

5、通道

提供一种通讯机制,将peer和orderer连接在⼀起,形成⼀个具有保密性的通讯链路(虚拟);网络缺省需包含⼀个账本(称为系统账本)和⼀个通道;子账本可以被创建,并绑定到⼀个通道

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