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ipfs使用二进制文件部署私有链

2024-05-17 34
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简介： ipfs使用二进制文件部署私有链

注：此版本仅适用于ipfs/go-ipfs:v0.4.18 版本
IPFS多节点 才能构建一个本地的分布式文件系统，在联盟链开发环境下，多数会使用到IPFS多节点私有网存储文件。

一、IPFS二进制安装

1.1 下载ipfs二进制文件

 wget https://dist.ipfs.io/go-ipfs/v0.4.18/go-ipfs_v0.4.18_linux-amd64.tar.gz

注：

因为此网站在国外，如果是自己本机下载，需要翻墙，或者使用非大陆服务器下载此文件也可

或者在github上下载，链接如下：
https://github.com/ipfs/go-ipfs/releases

1.2 解压ipfs

[root@localhost ipfs]# tar zxvf go-ipfs_v0.4.18_linux-amd64.tar.gz 
go-ipfs/build-log
go-ipfs/install.sh
go-ipfs/ipfs
go-ipfs/LICENSE
go-ipfs/README.md

1.3 将ipfs可执行文件放置bin目录下

[root@localhost ipfs]# cd go-ipfs
[root@localhost go-ipfs]# ls
build-log  install.sh  ipfs  LICENSE  README.md
[root@localhost go-ipfs]# cp ipfs /usr/local/bin

1.4 测试ipfs是否安装成功

[root@localhost go-ipfs]# ipfs version
ipfs version 0.4.18

1.5 初始化本地仓库

和git类似，ipfs节点也需要先初始化一个本地仓库。执行init子命令来初始化本地仓库：

[root@localhost go-ipfs]# ipfs init
initializing IPFS node at /root/.ipfs
generating 2048-bit RSA keypair...done
peer identity: QmQvFWKbn2QLrrMzC1NzwgfKpXVtqfiA5PB3ePHK5xkajd
to get started, enter:

    ipfs cat /ipfs/QmS4ustL54uo8FzR9455qaxZwuMiUhyvMcX9Ba8nUH4uVv/readme


[root@localhost go-ipfs]# cd /root/.ipfs/
[root@localhost .ipfs]# ls
blocks  config  datastore  datastore_spec  keystore  version

注：

初始化只能执行一次，若不删除初始化生成的文件，再次初始化，==则会报错，如下==：

[root@localhost .ipfs]# ipfs init
initializing IPFS node at /root/.ipfs
Error: ipfs configuration file already exists!
Reinitializing would overwrite your keys.

1.6 验证ipfs初始化成功

[root@localhost .ipfs]# ipfs cat /ipfs/QmS4ustL54uo8FzR9455qaxZwuMiUhyvMcX9Ba8nUH4uVv/readme
Hello and Welcome to IPFS!

██╗██████╗ ███████╗███████╗
██║██╔══██╗██╔════╝██╔════╝
██║██████╔╝█████╗  ███████╗
██║██╔═══╝ ██╔══╝  ╚════██║
██║██║     ██║     ███████║
╚═╝╚═╝     ╚═╝     ╚══════╝

If you're seeing this, you have successfully installed
IPFS and are now interfacing with the ipfs merkledag!

 -------------------------------------------------------
| Warning:                                              |
|   This is alpha software. Use at your own discretion! |
|   Much is missing or lacking polish. There are bugs.  |
|   Not yet secure. Read the security notes for more.   |
 -------------------------------------------------------

Check out some of the other files in this directory:

  ./about
  ./help
  ./quick-start     <-- usage examples
  ./readme          <-- this file
  ./security-notes

1.6 IPFS 配置文件修改

[root@localhost .ipfs]# vim config
 16     "API": "/ip4/0.0.0.0/tcp/5001",

 18     "Gateway": "/ip4/0.0.0.0/tcp/8080",

注：

原文件5001及8080端口仅能本地访问，此处需要修改为所有IP可访问

1.7 查看节点ID

[root@localhost .ipfs]# ipfs id
{
    "ID": "Qmcjz9AU1tCcTqvPrjxG631vTGrSs1JrHL4ircwXbhkL6B",
    "PublicKey": "CAASpgIwggEiMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4IBDwAwggEKAoIBAQDA3UzDcvzPClmHT4iT+Zyxf384MAk7cB4e1s4/3BtBIKeWwE8W6BxNNQbuPya3JlmITQ9Yz6Cq/dzB1cdnNRvEP3TMQucFGe4NyyGMRkyfwDlVsstJwX+el5adyXH+4UfsglCq+qkGjM899zHQLFgv/tGkmdh4tLBwJTs98vjRJd29oik+4pHP9iERNuC1JZiB+2z/gP77rDONlqG61g07cwtCUgA+6AigRrncwfXUONBT7cmzoVcR4qTPbUgPsz5UWcgweAbuUmM1kcjLk3Qw2Uf4NUzctbbZ3o+syv4NduLBRqMaxwWIkmoGs4IECBv360UQ0nCN4cQO5StvFkgZAgMBAAE=",
    "Addresses": null,
    "AgentVersion": "go-ipfs/0.4.18/",
    "ProtocolVersion": "ipfs/0.1.0"
}

注：

==Qmcjz9AU1tCcTqvPrjxG631vTGrSs1JrHL4ircwXbhkL6B== 为你的节点ID，每个节点都会有一个唯一的ID

1.7 跨域资源共享CORS配置

[root@localhost .ipfs]#ipfs config --json API.HTTPHeaders.Access-Control-Allow-Origin '["http://10.20.28.11:5001", "https://webui.ipfs.io"]'
[root@localhost .ipfs]# ipfs config --json API.HTTPHeaders.Access-Control-Allow-Methods '["PUT", "GET", "POST", "OPTIONS"]'
[root@localhost .ipfs]# ipfs config --json API.HTTPHeaders.Access-Control-Allow-Origin '["*"]'

注意："http://10.20.28.11:5001"中的IP地址为自己服务器的IP地址

1.8 启动节点

[root@localhost .ipfs]# ipfs daemon
Initializing daemon...
go-ipfs version: 0.4.18-
Repo version: 7
System version: amd64/linux
Golang version: go1.11.1
Successfully raised file descriptor limit to 2048.
Swarm listening on /ip4/10.20.29.192/tcp/4001
Swarm listening on /ip4/127.0.0.1/tcp/4001
Swarm listening on /ip4/172.17.0.1/tcp/4001
Swarm listening on /ip4/172.18.0.1/tcp/4001
Swarm listening on /ip4/172.19.0.1/tcp/4001
Swarm listening on /ip6/::1/tcp/4001
Swarm listening on /p2p-circuit
Swarm announcing /ip4/10.20.29.192/tcp/4001
Swarm announcing /ip4/127.0.0.1/tcp/4001
Swarm announcing /ip4/172.17.0.1/tcp/4001
Swarm announcing /ip4/172.18.0.1/tcp/4001
Swarm announcing /ip4/172.19.0.1/tcp/4001
Swarm announcing /ip6/::1/tcp/4001
API server listening on /ip4/127.0.0.1/tcp/5001
Gateway (readonly) server listening on /ip4/127.0.0.1/tcp/8080
Daemon is ready

==注意：==

此时可在浏览器中访问此节点，地址：http://10.20.28.11:5001/webui

可能无法打开，因为需要设置API： ==/ip4/IP地址/tcp/5001==

1.9 再次查看节点ID

再次打开一个终端，查看节点ID

[root@localhost .ipfs]# ipfs  id
{
    "ID": "QmQvFWKbn2QLrrMzC1NzwgfKpXVtqfiA5PB3ePHK5xkajd",
    "PublicKey": "CAASpgIwggEiMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4IBDwAwggEKAoIBAQDZFkZ6QnFE2MR9JdH92E2ax6sKXNH1dVF6NzIstJ4IppBZQjwzJdymhuwn8zSoMuT0bYqS+18TWeKPq3OtMy5HdA+Oe0Ij3dAZ5e4jB6Ty5Im9WEq34gkpcj1GOYutt1NSJPU0Q/VzvxkmtfDQ7EdXI0iRTpUvcE8GBy1sftaHMRd5Z1C1TK8nUuqxfJYfdL7ntlvFogqCZq7F1DXRch8mwdFLh1SKQpKUb7BLInrqcwPvE2QK9RRLX0BUSRzD9tqO7vVIdgHaQhpElLbiXGroK54qSXOIP6ElegJVbWKnuJkCsB3Tc0AqEm3KG1aAZet55RVh7WSkk63z4z7p9yAVAgMBAAE=",
    "Addresses": [
        "/ip4/127.0.0.1/tcp/4001/ipfs/QmQvFWKbn2QLrrMzC1NzwgfKpXVtqfiA5PB3ePHK5xkajd",
        "/ip4/10.20.29.192/tcp/4001/ipfs/QmQvFWKbn2QLrrMzC1NzwgfKpXVtqfiA5PB3ePHK5xkajd",
        "/ip4/172.17.0.1/tcp/4001/ipfs/QmQvFWKbn2QLrrMzC1NzwgfKpXVtqfiA5PB3ePHK5xkajd",
        "/ip4/172.18.0.1/tcp/4001/ipfs/QmQvFWKbn2QLrrMzC1NzwgfKpXVtqfiA5PB3ePHK5xkajd",
        "/ip4/172.19.0.1/tcp/4001/ipfs/QmQvFWKbn2QLrrMzC1NzwgfKpXVtqfiA5PB3ePHK5xkajd",
        "/ip6/::1/tcp/4001/ipfs/QmQvFWKbn2QLrrMzC1NzwgfKpXVtqfiA5PB3ePHK5xkajd"
    ],
    "AgentVersion": "go-ipfs/0.4.18/",
    "ProtocolVersion": "ipfs/0.1.0"
}

1.10 添加节点

我们的私有网络中已经有了第一个ipfs节点，现在需要将第二个节点加入网络中，==在启动第二个节点的服务前==，需要先将第一个启动节点的信息作为第二个节点的boostrap的信息，记得一定是启动前，若不是，则需要重启

[root@ipfs2 .ipfs]# ipfs bootstrap add  /ip4/10.20.29.192/tcp/4001/ipfs/QmQvFWKbn2QLrrMzC1NzwgfKpXVtqfiA5PB3ePHK5xkajd
added /ip4/10.20.29.192/tcp/4001/ipfs/QmQvFWKbn2QLrrMzC1NzwgfKpXVtqfiA5PB3ePHK5xkajd

注意！！！

以上添加这个节点这个步骤，并不已经代表ipfs私有链中，所有节点已经互相同步，在第二个节点中添加第一个节点的boostrap信息，代表第二个节点会将文件信息共享给第一个节点，但第一个节点并不会将自己的信息共享给第二个节点，所以，目前应该在第一个节点中添加第二个节点的boostrap信息，并重启第二个节点，为以防万一，建议都进行重启，如此，才能实现真正意义上的信息共享、分布式存储。

以上相关步骤，代表ipfs私有链已搭建成功

二、多节点共享密钥

注：

同一个IPFS私链内的所有节点必须共享同一个密钥才能加入。

首先我们使用密钥创建工具，创建一个密钥。

密钥工具下载地址: https://github.com/Kubuxu/go-ipfs-swarm-key-gen

2.1 安装go语言环境

因为密钥生成需要go 支持，如果本地服务器未安装 go ,请先下载安装 go

2.1.1 下载go安装包

[root@localhost mnt]# wget  https://studygolang.com/dl/golang/go1.11.linux-amd64.tar.gz
[root@localhost go]# ls
go1.11.linux-amd64.tar.gz

2.1.2 解压安装包

[root@localhost mnt]# tar zxvf go1.11.linux-amd64.tar.gz 
[root@localhost mnt]# ls
go  go1.11.linux-amd64.tar.gz

[root@localhost mnt]# cd go
[root@localhost go]# ls
api  AUTHORS  bin  CONTRIBUTING.md  CONTRIBUTORS  doc  favicon.ico  lib  LICENSE  misc  PATENTS  pkg  README.md  robots.txt  src  test  VERSION

2.1.3 设置go的环境变量

export GOROOT=/mnt/go       #go的安装路径
export GOPATH=/mnt/godemo   #go下载的安装包路径，默认在root目录下
export PATH=$PATH:$GOROOT/bin:$GOPATH/bin

2.1.4 生效go语言环境

[root@localhost go]# source  /etc/profile

2.1.5 查看go语言版本

[root@localhost go]# go version
go version go1.11 linux/amd64

2.2 安装秘钥工具

2.2.1 下载秘钥

[root@localhost mnt]# go get -u github.com/Kubuxu/go-ipfs-swarm-key-gen/ipfs-swarm-key-gen

2.2.2 安装秘钥

下载后的秘钥安装包在go的安装包目录下

[root@localhost mnt]# cd godemo/
[root@localhost godemo]# ls
bin  src
[root@localhost godemo]# cd bin
[root@localhost bin]# ls
ipfs-swarm-key-gen
[root@localhost bin]# pwd
/mnt/godemo/bin

[root@localhost bin]# ipfs-swarm-key-gen > ~/.ipfs/swarm.key

2.2.3 查看生成的swarm.key

安装完后，查看生成的swarm.key

[root@localhost bin]# cd /root/.ipfs/
[root@localhost .ipfs]# ls
api  blocks  config  datastore  datastore_spec  keystore  repo.lock  swarm.key  version
[root@localhost .ipfs]# cat swarm.key 
/key/swarm/psk/1.0.0/
/base16/
07e09ee139320cd410cd48dda9dcd57f4978ca1be5f813aaea8d9faa9073f146

注意：

此秘钥不能向其他人透露，否则别人可加入到你的节点中！！！

2.2.4 将密钥同步到其余节点 ~/.ipfs 目录下

将生成后的秘钥复制到其余节点的~/.ipfs 目录下

三、IPFS多节点测试

3.1 进入一个节点go-ipfs目录下创建一个文件

[root@localhost ipfs]# vim word.txt

hello,word!

3.2 调用ipfs add 命令,将文件上传至ipfs网络

[root@localhost ipfs]# ipfs add word.txt 
added QmUG7T1SJPTMz4vJQ1adGonWUGtfLYT6PhNvZ92Hm6KSDK word.txt
 12 B / 12 B [========================================================================================================================================] 100.00%

3.3在另一个IPFS节点中查看

切换至另一个ipfs节点查看此文件

[root@ipfs2 mnt]# ipfs cat QmUG7T1SJPTMz4vJQ1adGonWUGtfLYT6PhNvZ92Hm6KSDK
hello,word!

可以查看到此内容，说明两个ipfs 节点已经连通。

3.4 相关测试：

3.4.1 节点宕机测试

此时如果停掉第一个节点：

[root@localhost ipfs]# ps -elf |grep ipfs
0 S root       4271   2737  0  80   0 - 28166 pipe_w 18:12 pts/0    00:00:00 grep --color=auto ipfs

可看到第一个节点ipfs服务不在运行中

[root@localhost ipfs]# ps -elf |grep ipfs
0 S root       4271   2737  0  80   0 - 28166 pipe_w 18:12 pts/0    00:00:00 grep --color=auto ipfs

此时使用第二个节点查看哈希值

[root@ipfs2 mnt]# ipfs cat QmUG7T1SJPTMz4vJQ1adGonWUGtfLYT6PhNvZ92Hm6KSDK
hello,word!

依然可以查到次哈希值相对应的文件内容

3.4.2 文件内容重复测试

目前已有一个文件内容为：hello,word!的文件，再次创建一个与此文件不同文件名，相同文件内容的文件，进行上传。

[root@localhost ipfs]# vim hello,txt 

hello,word!


[root@localhost ipfs]# ipfs add hello,txt 
added QmUG7T1SJPTMz4vJQ1adGonWUGtfLYT6PhNvZ92Hm6KSDK hello,txt
 12 B / 12 B [=============================================================================================================] 100.00%

你会发现，这两个文件上传后的哈希值一样，因为它们的文件内容是一样的。

IPFS 会为每一个不同文件内容的的文件分配一个独一无二的哈希值（可理解为文件指纹，会根据文件的内容创建），所以如果这两个文件的内容不一样，即使是两个文件内容只有一个比特的不同，一个字母的不一样，其哈希值也会不一样。

正是因为IPFS这种分配哈希值的方式，使得IPFS可以支持基于文件内容进行寻址。

至此，本篇IPFS节点的私有网已经搭建完成

四、相关说明

4.1 repo

4.1.1 什么是repo？

ipfs在启动之前，需要先运行ipfs init初始化，什么意思？就是生成该程序的配置信息和初始的数据库，就像一个商店要开张营业，货物提前采购好，那这些初始化的数据放置在哪里呢？位于每个用户的家目录下.ipfs目录下，如下图（我是使用root用户的身份登录的）

[root@localhost ~]# pwd
/root
[root@localhost ~]# ls .ipfs/
api     config     datastore_spec  repo.lock  version
blocks  datastore  keystore        swarm.key

那这些存储配置信息和数据库的目录，就叫repo（全称：repository，即仓库）

4.1.2 repo的作用

当要向ipfs申请数据时，ipfs先会去本地的repo目录下查找需要的数据，repo目录里的数据分成两部分，一部分是metadata（元数据），一部分是block数据（真正的内容）。metaddata可以想象成是商店的账本，账本上记录了所有商店的产品清单（目录），而block就是摆放在商店里的具体的内容。

运行 ipfs repo stat 命令，查看repo的状态：

[root@localhost .ipfs]# ipfs repo stat
NumObjects: 158                     
RepoSize:   34631931              #数据大小，单位：KB
StorageMax: 10000000000  最大存储空间，单位:B 
RepoPath:   /root/.ipfs  repo路径
Version:    fs-repo@7

4.2 Bootstrap list

4.2.1 什么是bootstrap list?

如果ipfs只是通过自己的仓库查找数据，那就太狭隘了，ipfs还会根据bootstrap 列表，了解网络上其他节点的对等体列表，如果自己的仓库里没有需要的数据，就通过bootstrap列表，查到其它的节点是否有需要的数据。 IPFS自带有默认的受信任对等列表。

[root@ipfs2 ~]#  ipfs  bootstrap list
/ip4/10.20.29.192/tcp/4001/ipfs/QmVuJ9AMFCAw2VTaGH2hQZtqbPbsQgotPoxe3sPufPTLUv

注：

列出IPFS受信任对等列表（即节点）

ipfs bootstrap list

删除无用的IPFS受信任对等列表（即节点）

ipfs bootstrap rm 节点信息

 --all bool 删除全部bootstrap节点

添加需要信任的对等列表（即节点）

ipfs bootstrap add 节点信息

4. pinning

4.1 什么是pinning？

Pinning 在IPFS里是一个很重要的概念，当我们每次请求一个网络上的内容的时候，IPFS总是会把内容先同步到本地提供服务，而为了防止 IPFS 存储空间不停增长，实际上使用cache 机制来处理文件， 如果文件在一段时间内没有被使用，文件会被”回收“。 Pinning 的作用就是把文件”钉“住，确保文件在本地不被”回收“。 如果是重要的文件，就可以使用 Pinning 防止文件被删除

IPFS默认会把新上传的文件做Pinning.
清除repo缓存，但被pinning的文件不会被清除

例：

[root@localhost mnt]# ipfs add abc.txt 
[root@localhost mnt]# ipfs pin ls QmP56kXx8ERiUVaLvgs1jHzrHoGLoRvd7nvZsQ2Xh2KGTq
QmP56kXx8ERiUVaLvgs1jHzrHoGLoRvd7nvZsQ2Xh2KGTq recursive

IPFS 提供了pin命令进行Pinning操作, 比如我们查询下某一个hash 是否被pin:

例：

[root@localhost mnt]# ipfs pin ls QmP56kXx8ERiUVaLvgs1jHzrHoGLoRvd7nvZsQ2Xh2KGTq
Error: path 'QmP56kXx8ERiUVaLvgs1jHzrHoGLoRvd7nvZsQ2Xh2KGTq' is not pinned

可以使用 pin add 手动钉住一个文件

例：

[root@localhost mnt]# ipfs pin add QmP56kXx8ERiUVaLvgs1jHzrHoGLoRvd7nvZsQ2Xh2KGTq
pinned QmP56kXx8ERiUVaLvgs1jHzrHoGLoRvd7nvZsQ2Xh2KGTq recursively

如果要删除pin的状态，使用pin rm

例：

[root@localhost mnt]# ipfs pin rm QmP56kXx8ERiUVaLvgs1jHzrHoGLoRvd7nvZsQ2Xh2KGTq
unpinned QmP56kXx8ERiUVaLvgs1jHzrHoGLoRvd7nvZsQ2Xh2KGTq
[root@localhost mnt]# 
[root@localhost mnt]# ipfs pin ls QmP56kXx8ERiUVaLvgs1jHzrHoGLoRvd7nvZsQ2Xh2KGTq
Error: path 'QmP56kXx8ERiUVaLvgs1jHzrHoGLoRvd7nvZsQ2Xh2KGTq' is not pinned

注：

pin rm 的参数 -r 表示递归的删除pin 状态，对于没有pin住的文件， 如果执行GC操作 ipfs repo gc文件会被删除。

5、 工作原理

IPFS获取数据的流程：

第一步：先查询Pinning 如果没有，则进入第二步

第二步：查询本地的repo ,如果没有，则进入第三步

第三步：根据bootstrap list 查寻其它节点 ，如果没有，就真的没有

6、IPFS端口

注：

如果需要把文件同步到网络，就需要开启 daemon 服务， 使用命令：ipfs deamon

开启 daemon 之后，Swarm 就会尝试连接其他的节点，同步数据，同时在本地还会开启两个服务：API服务及Web网关服务，下面分别介绍下：

6.1 API服务

API服务，默认在5001端口，可以通过 http://localhost:5001/webui 进行访问，界面如：
70c5b47dffd79de36cb72c01a184a96e.png

注：
如果需要所有人在自己的终端下可访问此页面，则需要在/root/.ipfs目录下，修改config文件中两盒配置，如下：

"API": "/ip4/0.0.0.0/tcp/5001",
    "Announce": [],
    "Gateway": "/ip4/0.0.0.0/tcp/8080",

此页面是IPFS的一个Web版的管理控制台， 可以通过这个控制台添加文件，查看节点连接情况等等。

6.2网关服务：
默认在8080端口， 由于当前浏览器还不支持通过IPFS协议（ipfs://）来访问文件，如果我们要在浏览器里访问文件的话，就需要借助于IPFS 提供的网关服务，由浏览器先访问到网关，网关去获取IPFS网络杀过了的文件。 有了网关服务，就可以通过这个链接：http://localhost:8080/ipfs/QmQgMZKqHzyEdyJja5ioF8WaXrbUDVjqhJDoaUKDymgioi 来访问刚刚上传到ipfs 的文件。
ipfs 也提供了官方的网关服务：https://ipfs.io/， 因此也可以通过 https://ipfs.io/ipfs/QmQgMZKqHzyEdyJja5ioF8WaXrbUDVjqhJDoaUKDymgioi （需要翻墙）来访问刚刚上传到ipfs 的文件。

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系统要求 我们建议选择主要的几家云主机平台的VPS服务，运行比原链节点对算力没有要求，但是请配置尽可能大的磁盘空间以适应区块链数据未来增长的需要。 节点服务器最小配置： 操作系统: Windows/Linux/Docker CPU: 2核 内存: 2G 硬盘: 40G 网络: 独立IP，2MB带宽 防火墙: 开启46657端口 Ubuntu接入文档 1 节点服务器部署 1.
比原链bytom
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