警告
本文最后更新于 2020-11-11，文中内容可能已过时。
在以太坊 github 的官方项目地址发现其支持 Docker 启动，同时因为 Docker 相对于虚拟机的易用性，决定尝试使用 Docker 搭建以太坊联盟链
Docker 安装部分查看自官方说明，搭建过程主要参考简书 - 使用 Docker 搭建以太坊私有链并部署合约
OS 环境：Ubuntu 18.04 LTS (bionic)
内核版本：4.18.0-16-generic
处理器架构：amd64
官方的安装说明位于：Get Docker CE for Ubuntu
官方一共提供了三种安装方式，为了简便，我们选择直接下载.deb 包安装
前往地址 https://download.docker.com/linux/ubuntu/dists/bionic/pool/stable/amd64/下载安装所需文件，包括以下三个
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| ├── containerd.io_1.2.4-1_amd64.deb
├── docker-ce_18.09.3_3-0_ubuntu-bionic_amd64.deb
└── docker-ce-cli_18.09.3_3-0_ubuntu-bionic_amd64.deb
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进入下载文件所在目录，执行下列安装命令
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| sudo dpkg -i docker-ce-cli_18.09.3_3-0_ubuntu-bionic_amd64.deb
sudo dpkg -i containerd.io_1.2.4-1_amd64.deb
sudo dpkg -i docker-ce_18.09.3_3-0_ubuntu-bionic_amd64.deb
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通过运行 hello-world 镜像验证安装完成
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| sudo docker run hello-world
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该命令会下载一个测试镜像并在容器中运行它，运行时可以从终端看到如下信息说明安装成功，运行结束自动退出。
更新 Docker
通过.deb 包安装 Docker 只能再次下载最新的安装包并重复执行安装步骤来更新
docker hub 上有现成的 geth 镜像，使用 pull 命令直接获取。
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| sudo docker pull ethereum/client-go
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默认安装 latest 版，试运行
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| sudo docker run -it --rm -v /workspace:/workspace --entrypoint /bin/sh ethereum/client-go
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-i：打开 STDIN，用于控制台交互，常与 - t 一起使用
-t：分配 tty 设备，支持终端登陆，默认为 false，常与 - i 一起使用
--rm：指定容器停止后自动删除容器（不支持以 docker run -d 启动的容器 ）
-v：给容器挂载存储卷，挂载到容器的某个目录，这里讲本地的 /workspace 挂载到了容器的 /workspace 目录，用来在容器和宿主机之间共享文件
--entrypoint：覆盖 image 的入口点，ubuntu 环境下 docker 默认入口点其实是 /bin/bash，修改默认入口点是为了不让节点自动运行，稍后会对节点进行自定义配置使其成为私有链节点
查看本地镜像列表
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| $ sudo docker image ls
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
ethereum/client-go latest f376688623dc 3 hours ago 42.7MB
hello-world latest fce289e99eb9 2 months ago 1.84kB
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证实 geth 镜像获取完成，同时也能看到之前测试 docker 安装是否完成时获取的 hello-world 镜像
推荐是创建一个自有网络，然后将需要互联的容器配置到相同的网络中，此处我们创建名为 “ethnet" 的网络，该网络配置如下：
子网 172.18.0.0/16
- IP 段 172.18.0.0
- 掩码 255.255.0.0
- IP 范围 172.18.0.1~172.18.255.254
- IP 广播 172.18.255.255
使用如下命令创建该网络
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| sudo docker network create -d bridge --subnet=172.18.0.0/16 ethnet
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-d：指定网络类型
--subnet：指定网段
使用如下命令查看创建的网络
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| $ sudo docker network ls
b88630402852 bridge bridge local
3fb4ed66c9e1 ethnet bridge local
0414b4eff7ae host host local
5668e7baf5ee none null local
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其中第二个网络名为 "ethnet"，正是我们创建的，其它三个是默认的网络。关于 docker 的几种网络的说明见 docker 中的网络
运行如下命令进入一个容器
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| sudo docker run -it --rm --network ethnet --ip 172.18.0.50 -v /workspace:/workspace --entrypoint /bin/sh ethereum/client-go
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--network ethnet 指定了该容器加入刚才创建的 ethnet 网络
--ip 172.18.0.50 指定了一个固定 IP 给该容器
首先，在容器内的 /workspace 目录下创建如下目录结构和文件
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| dapp\
dapp\miner\
dapp\data\
dapp\genesis.json
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运行如下命令创建账户
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| cd /workspace/dapp/miner
geth -datadir ./data account new
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输入两次 password，获得地址，将地址记录备用。重复以上命令可创建多个账户。
编辑刚才创建的文件 dapp\genesis.json 内容如下
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| {
"config": {
"chainId": 88,
"homesteadBlock": 0,
"eip155Block": 0,
"eip158Block": 0
},
"alloc" : {
"0x79b43b2196723fff1485999aba45fda3e8b4df58": {"balance": "100000000000000000000"},
"0x1ae06a8afd157b97f072a97f5c62fa836f5ef597": {"balance": "1000000000000000000"},
"0xa75b4db0c6bfa416d544e3316d47af0fb01eb828": {"balance": "1000000000000000000"},
"0x1a037d8e8e16a4c88e17c3d5f29ee26a9f5b2c85": {"balance": "1000000000000000000"}
},
"coinbase" : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
"difficulty" : "0x400",
"extraData" : "",
"gasLimit" : "0x2fefd8",
"nonce" : "0x0000000000000000",
"mixhash" :
"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
"parentHash" :
"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
"timestamp" : "0x00"
}
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- alloc 下面列举了 4 个账户地址，正是是上一步骤创建并记录下来的地址。
- balance 是创世区块为每个账户分配的初始以太币，单位是 wei。1eth=10^18wei。也就是除了第一个账户给了 100eth 外，其它几个账户分别只拥有 1eth。
此时完成配置可使用 exit 命令退出容器，由于启动容器时加入了 --rm 参数，退出后刚才的容器会被删除，但宿主机的 /workspace 下的文件会被保存下来
以上已经配置好了一个以太坊私有网络，下面开始正式创建。我们需要一个矿工节点和多个普通节点。
矿工节点应具有如下特性：
- 它是一个容器，并且是持久的容器
- 它会自动读取 genesis.json 文件，并初始化以太坊网络
- 它能够连接其它节点（容器）
- 它能够接受各种 rpc 调用，并能够部署合约
- 它已经配置好挖矿账户，可以一键挖矿
按照以上要求我们来创建矿工节点
创建 entrypoint 脚本
创建文件：/workspace/dapp/init.sh
文件内容如下：
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| #!/bin/sh
geth -datadir ~/data/ init /workspace/dapp/genesis.json
if [ $# -lt 1 ]; then
exec "/bin/sh"
else
exec /bin/sh -c "$@"
fi
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该脚本的功能是让以太坊节点（容器）自动初始化以太坊网络，并且接受一个自动运行脚本作为输入
创建自动运行脚本
创建文件：/workspace/dapp/mine.sh，文件内容如下：
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| #!/bin/sh
cp -r /workspace/dapp/miner/data/keystore/* ~/data/keystore/
geth -datadir ~/data/ --networkid 88 --rpc --rpcaddr "172.18.0.50" --rpcapi admin,eth,miner,web3,personal,net,txpool --unlock "0x79b43b2196723fff1485999aba45fda3e8b4df58" --etherbase "0x79b43b2196723fff1485999aba45fda3e8b4df58" console
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第一行命令是将刚才生成的账户私钥文件拷贝到容器的 ~/data 目录下。因为 /workspace 是宿主目录挂载的，并不是 linux 文件系统，直接将 datadir 指定到该目录会导致 geth 报错。
第二行命令是启动以太坊节点的命令。
- –networkid 88 指定了 networkid，这个必须与 genesis.json 内设置保持一致
- –rpc –rpcaddr “172.18.0.50” –rpcapi …. 这些参数表示该节点接受 rpc，并且指定了 rpc 的协议
- –unlock “0x…” 加入该参数会需要用户输入账户密码。密码校验后会解锁该账户。账户解锁后，该节点就能使用此账户的私钥进行签名加密等动作，用以进行交易、发布合约等。
- –etherbase 参数指定了挖矿收益账户
创建容器
因为我们没有授予普通用户直接执行 docker 的权力，所以这里要先给与执行两个脚本的权力
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| sudo chmod +x init.sh mine.sh
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创建容器
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| sudo docker run -it --name=miner --network ethnet --ip 172.18.0.50 --hostname node -v /workspace:/workspace --entrypoint /workspace/dapp/init.sh ethereum/client-go /workspace/dapp/mine.sh
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--name=miner 指定容器名为 miner
该命令会创建一个持久化的容器，容器的 entrypoint 和自动运行脚本指定为刚刚我们创建的两个脚本
使用 ps 命令查看容器创建情况
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| $ sudo docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
e42f48b1435a ethereum/client-go "/workspace/dapp/ini…" 14 hours ago Exited (0) 13 hours ago miner
0384dace397f hello-world "/hello" 23 hours ago Exited (0) 23 hours ago clever_cur
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我们需要创建更多的节点来形成一个分布式的网络。
创建自动运行脚本
要使容器位于同一个网络，应当使他们利用同一个 genesis.json 初始化，即共享 entrypoint 脚本，只需要单独创建自动运行脚本即可
创建普通节点的自动运行脚本：/workspace/dapp/node.sh
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| #!/bin/sh
cp -r /workspace/dapp/miner/data/keystore/* ~/data/keystore/
geth -datadir ~/data/ --networkid 88 console
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授予执行权限
创建容器
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| sudo docker run -it --name=node1 --network ethnet --ip 172.18.0.51 --hostname node1 -v /workspace:/workspace --entrypoint /workspace/dapp/init.sh ethereum/client-go:v1.8.12 /workspace/dapp/node.sh
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这里的容器名指定为 node1，查看当前容器创建情况
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| $ sudo docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
23273d430443 ethereum/client-go "/workspace/dapp/ini…" 14 hours ago Exited (0) 13 hours ago node1
e42f48b1435a ethereum/client-go "/workspace/dapp/ini…" 14 hours ago Exited (0) 13 hours ago miner
0384dace397f hello-world "/hello" 23 hours ago Exited (0) 23 hours ago clever_cur
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以上两个容器使用 run 命令运行后都会自动进入 geth 的 js 交互式环境下，等待输入命令
查看节点已连接情况
在 miner 容器交互界面执行下列命令查看 miner 节点信息
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| > admin.nodeInfo.enode
"enode://334268de4cb42842bc1957af05bd1df7d6a1ce806279bb6637298e595c4e36794e92e6c59b7090a538120307576eb1791df61c234daa89e7acb541307a3b24da@127.0.0.1:30303"
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在 node1 容器交互界面执行下列命令动态添加 miner 节点
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| > admin.addPeer("enode://334268de4cb42842bc1957af05bd1df7d6a1ce806279bb6637298e595c4e36794e92e6c59b7090a538120307576eb1791df61c234daa89e7acb541307a3b24da@172.18.0.50:30303")
true
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查看已连接节点数
查看已连接节点情况
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| > admin.peers
[{
caps: ["eth/62", "eth/63"],
enode: "enode://334268de4cb42842bc1957af05bd1df7d6a1ce806279bb6637298e595c4e36794e92e6c59b7090a538120307576eb1791df61c234daa89e7acb541307a3b24da@172.18.0.50:30303",
id: "831e42a7dfb08c648b77aa7396f17033dd103259b30791b87318b08b7ef1e67d",
name: "Geth/v1.9.0-unstable-7504dbd6/linux-amd64/go1.12",
network: {
inbound: false,
localAddress: "172.18.0.51:34858",
remoteAddress: "172.18.0.50:30303",
static: true,
trusted: false
},
protocols: {
eth: {
difficulty: 263168,
head: "0x7e03472bcad02f6e85a3cdb21cfba856da58a4955dd2b6d21e3b8561446ae390",
version: 63
}
}
}, {
caps: ["eth/62", "eth/63"],
enode: "enode://213e6b175eb2378b42d2564897d32855eae37f7960fe0a378c44f315ca178267bcff076835483274a2385952bf607b1fc1e39eda5be0b03dd1a0ec375ea5b3dc@59.66.19.211:30303",
id: "86701d83afc9c055c682a3fbe033acf9c5a378c18e0a76c1e13d9e72aa957278",
name: "Geth/v1.8.22-unstable-dc43ea8d/linux-amd64/go1.11",
network: {
inbound: false,
localAddress: "172.18.0.51:45836",
remoteAddress: "59.66.19.211:30303",
static: false,
trusted: false
},
protocols: {
eth: "handshake"
}
}, {
caps: ["eth/62", "eth/63", "par/1", "par/2", "par/3", "pip/1"],
enode: "enode://09f36adecd8110413be39b5bd9dfb9b06f9575d60db1ba9e4ef0796fadee0346fed412f0147136b6a557f725b0a0944dba92a885e0afdd84345fb80d469650f8@35.175.179.140:30303",
id: "f2b63e1d6dee827ad5bbbc27341223b7463713a67d1a92c1778a5365d6353e67",
name: "Parity-Ethereum/v2.1.4-beta-bee2cb8-20181028/x86_64-linux-gnu/rustc1.30.0",
network: {
inbound: false,
localAddress: "172.18.0.51:46864",
remoteAddress: "35.175.179.140:30303",
static: false,
trusted: false
},
protocols: {
eth: "handshake"
}
}]
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然后就可以完成挖矿、转账、部署合约等其它操作了。
使用 exit 命令会直接退出 geth，同时退出容器
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| > exit
INFO [03-13|03:18:52.778] HTTP endpoint closed url=http://172.18.0.50:8545
INFO [03-13|03:18:52.778] IPC endpoint closed url=/root/data/geth.ipc
INFO [03-13|03:18:52.778] Writing cached state to disk block=2 hash=7e0347…6ae390 root=741c08…123b78
INFO [03-13|03:18:52.778] Persisted trie from memory database nodes=0 size=0.00B time=7.039µs gcnodes=0 gcsize=0.00B gctime=0s livenodes=1 livesize=0.00B
INFO [03-13|03:18:52.778] Writing cached state to disk block=1 hash=ed8c7f…98bd7c root=b2e71c…818333
INFO [03-13|03:18:52.778] Persisted trie from memory database nodes=0 size=0.00B time=1.037µs gcnodes=0 gcsize=0.00B gctime=0s livenodes=1 livesize=0.00B
INFO [03-13|03:18:52.778] Blockchain manager stopped
INFO [03-13|03:18:52.778] Stopping Ethereum protocol
INFO [03-13|03:18:52.778] Ethereum protocol stopped
INFO [03-13|03:18:52.778] Transaction pool stopped
shuzang@ubuntu:~$
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此时使用 docker ps 命令会发现正在运行的容器列表为空，此时使用 start 命令可启动关闭的容器
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| sudo docker start -i miner
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继续进入 miner 容器的 geth 环境，然后使用 Ctrl+P+Q 快捷键可以退出但不关闭当前容器，此时使用 docker ps 查看则发现 miner 容器还在运行列表
然后使用如下命令可进入容器 bash 环境而不进入 geth 环境，这种情况下便于我们进行一些需要在容器环境下执行的操作，比如编辑静态节点文件 static-nodes.json
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| sudo docker exec -it miner /bin/sh
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我们之前创建的脚本都是把 /keystore 拷贝到容器中 ~/data 目录下执行的，现在来查看该目录的路径和有哪些文件
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| / # cd ~/data
~/data # pwd
/root/data
~/data # ls
geth geth.ipc history keystore
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此时可使用 exit 命令退出容器，注意，因为我们这次是用 exec 命令登入的，所以退出时不关闭容器，使用 ps 命令仍能在运行容器列表中看到 miner
当然，也可以使用 attach 命令而不是 exec 命令进入，但这样退出会直接退出容器，不会出现在运行列表中
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