[Ethereum] 클라우드 프라이빗 네트워크 구축

Ethereum

구글 클라우드 플랫폼의 기능 중 쿠버네티스 엔진으로 프라이빗 네트워크를 구축하는 실습을 진행하였습니다.

위의 사이트를 이용해 약관 및 결제정보를 입력하고 가입합니다.

좌측 메뉴의 Kubernetes Engine의 클러스터를 눌러 시작합니다.

구글 클라우드 SDK

구글 클라우드 SDK를 설치하고 이를 이용해 구성합니다.

설치

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# 설치
% brew install --cask google-cloud-sdk

# macOS PATH 환경 변수 추가
% echo "source '/usr/local/Caskroom/google-cloud-sdk/latest/google-cloud-sdk/path.zsh.inc'" >> ~/.zprofile $ source ~/.zprofile

gcloud 버전 확인

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% gcloud --version
Google Cloud SDK 412.0.0
bq 2.0.83
core 2022.12.09
gcloud-crc32c 1.0.0
gsutil 5.17

구글 클라우드 SDK 인증

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% gcloud auth login
# 이후 브라우저에서 로그인

구글 클라우드 SDK 초기화

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% gcloud init
Welcome! This command will take you through the configuration of gcloud.

Settings from your current configuration [default] are:
core:
  account: devsawd@gmail.com
  disable_usage_reporting: 'True'

Pick configuration to use:
 [1] Re-initialize this configuration [default] with new settings 
 [2] Create a new configuration
Please enter your numeric choice:  1 #1을 선택

1을 선택하여 기본값으로 설정합니다.

계정 선택

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Choose the account you would like to use to perform operations for this 
configuration:
 [1] devsawd@gmail.com
 [2] Log in with a new account
Please enter your numeric choice:  1

You are logged in as: [devsawd@gmail.com].

프로젝트 선택 및 리전 설정

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Pick cloud project to use: 
 [1] flash-freehold-371706
 [2] Enter a project ID
 [3] Create a new project
Please enter numeric choice or text value (must exactly match list item):  1

Your current project has been set to: [flash-freehold-371706].

Do you want to configure a default Compute Region and Zone? (Y/n)?  Y

//... 생략
Too many options [107]. Enter "list" at prompt to print choices fully.
Please enter numeric choice or text value (must exactly match list item):  34

제 클라우드 프로젝트는 flash-freehold-371706으로 자동 설정되었습니다.

아래부터는 {PROJECT_ID}로 표시하겠습니다.

만약 클라우드 프로젝트 ID를 모르는 분들은 https://cloud.google.com/ 로그인 후 우측 상단에 [콘솔]을 누르면 프로젝트 번호와 프로젝트 ID를 보실 수 있습니다.

프로젝트 ID를 확인하세요.

34 'asia-northeast1-a' 도쿄 리전을 선택합니다.

kubectl

쿠버네티스 커맨드라인 툴인 kubectl입니다.

설치

gcloud로 kubectl을 설치합니다.

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% gcloud components install kubectl


Your current Google Cloud CLI version is: 412.0.0
Installing components from version: 412.0.0

┌─────────────────────────────────────────────┐
│     These components will be installed.     │
├────────────────────────┬─────────┬──────────┤
│          Name          │ Version │   Size   │
├────────────────────────┼─────────┼──────────┤
│ gke-gcloud-auth-plugin │   0.4.0 │  7.1 MiB │
│ kubectl                │ 1.23.14 │ 78.7 MiB │
│ kubectl                │ 1.23.14 │  < 1 MiB │
└────────────────────────┴─────────┴──────────┘

For the latest full release notes, please visit:
  https://cloud.google.com/sdk/release_notes

Do you want to continue (Y/n)?  Y

kubectl 버전 확인

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# 버전 확인
% kubectl version
Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"22", GitVersion:"v1.22.5", GitCommit:"5c99e2ac2ff9a3c549d9ca665e7bc05a3e18f07e", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2021-12-16T08:38:33Z", GoVersion:"go1.16.12", Compiler:"gc", Platform:"darwin/arm64"}

클러스터 만들기

머신타입 e2-medium의 노드를 3개를 만듭니다.

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% gcloud container clusters create private-net

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kubeconfig entry generated for private-net.
NAME         LOCATION           MASTER_VERSION  MASTER_IP      MACHINE_TYPE  NODE_VERSION    NUM_NODES  STATUS
private-net  asia-northeast1-a  1.24.5-gke.600  35.200.60.221  e2-medium     1.24.5-gke.600  3          RUNNING

노드 확인

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kubectl get nodes
NAME                                         STATUS   ROLES    AGE   VERSION
gke-private-net-default-pool-6fbfda54-4spn   Ready    <none>   66m   v1.24.5-gke.600
gke-private-net-default-pool-6fbfda54-fcgn   Ready    <none>   66m   v1.24.5-gke.600
gke-private-net-default-pool-6fbfda54-z8j3   Ready    <none>   66m   v1.24.5-gke.600

쿠버네티스를 위한 도커 컨테이너 만들기

쿠버네티스는 도커 등에서 이용하는 컨테이너를 운영하고 관리합니다.

Dockerfile 생성

private-net 디렉터리에서 Dockerfile이라는 문서를 만듭니다.

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FROM ethereum/client-go

COPY genesis.json /var/share/ethereum/
COPY keystore /var/share/ethereum/keystore/
COPY password /var/share/ethereum/
COPY entrypoint.sh /
RUN chmod 744 /entrypoint.sh

EXPOSE 8545 8546 30303 30303/udp

ENTRYPOINT ["/entrypoint.sh"]

ethereum/client-go 이미지를 기반으로 하여 private-net 폴더 안에 있는 실행에 필요한 파일들을 지정합니다.

entrypoint.sh 생성

컨테이너를 처음 실행할 때 프라이빗 네트워크를 초기화, 실행하는 데 필요한 스크립트입니다.
private-net 디렉터리 안에 생성합니다.

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#!/bin/bash
geth --datadir /var/share/ethereum --nodiscover --maxpeers 0 \
init /var/share/ethereum/genesis.json \
&& \
geth --datadir /var/share/ethereum --networkid 15 \
--nodiscover --maxpeers 0 --mine --miner.threads 1 \
--http --http.addr "0.0.0.0" --http.corsdomain "*" \
--http.vhosts "*" --http.api "eth,web3,personal,net,miner" \
--ipcpath /tmp/geth.ipc --ws --ws.addr "0.0.0.0" \
--ws.api "eth,web3,personal,net,miner" --ws.origins "*" \
--allow-insecure-unlock --password /var/share/ethereum/password

컨테이너 이미지 만들기

제 로컬 환경은 M1 맥북에어이기 때문에 일반적인 docker build로 이미지를 빌드하여 올리면 amd 환경에서는 정상적으로 실행되지 않습니다.

따라서 docker buildx를 이용해서 amd64와 arm64를 모두 빌드해서 로컬 및 클라우드에서 모두 확인해 볼겁니다.

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# builder 생성 및 사용 설정
% docker buildx create --name multiarch-builder --use
# 빌드 완료 후 구글 클라우드로 이미지 푸쉬
% docker buildx build --push --platform linux/amd64,linux/arm64 --tag gcr.io/{PROJECT_ID}/private-net .

오류1

아래와 같은 오류 발생 시 도커를 실행해주세요.

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Cannot connect to the Docker daemon at unix:///var/run/docker.sock. Is the docker daemon running?

오류2

push 실패시 아래의 절차를 진행 후 다시 시도합니다.

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The push refers to repository [gcr.io/{PROJECT_ID}/private-net]
035fcda135f4: Preparing 
3497c9d4f0f3: Preparing 
fc68344ae935: Preparing 
b04ac25474eb: Preparing 
6c4d81675161: Preparing 
f4d3f9e1ca46: Waiting 
5d68f8622ea4: Waiting 
1b577a8fb8ce: Waiting 
unauthorized: You don't have the needed permissions to perform this operation, and you may have invalid credentials. To authenticate your request, follow the steps in: https://cloud.google.com/container-registry/docs/advanced-authentication

# gcloud 로그인
% gcloud auth login
% gcloud auth configure-docker

로컬에서 컨테이너 이미지 실행

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% docker run -it gcr.io/{PROJECT_ID}/private-net

정상적으로 실행되는지 확인 후 꺼줍니다.

노드에 컨테이너 배포

private-net.yaml 생성

private-net 디렉터리 안에 private-net.yaml을 만듭니다.

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apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: private-net
  namespace: default
  labels:
    app: private-net
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: private-net
  template:
    metadata:
      labels:
        app: private-net
    spec:
      containers:
      - name: private-net
        image: gcr.io/{PROJECT_ID}/private-net:latest
        imagePullPolicy: Always
        ports:
        - name: rpc
          containerPort: 8545
        - name: ws
          containerPort: 8546
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
    name: private-net
    namespace: default
    labels:
        app: private-net
spec:
    type: NodePort
    ports:
    - name: rpc
      port: 8545
      nodePort: 30045
    - name: ws
      port: 8546
      nodePort: 30046
    selector:
        app: private-net

배포와 확인

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% kubectl apply -f private-net.yaml

% kubectl get pods,deployments,service -l app=private-net                                                   
NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/private-net-57bc75797b-mcz5g   1/1     Running   0          45m

NAME                          READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/private-net   1/1     1            1           45m

NAME                  TYPE       CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)                         AGE
service/private-net   NodePort   10.28.10.115   <none>        8545:30045/TCP,8546:30046/TCP   45m

이때 pod의 READY 부분이 1/1인지, deployment의 READY가 1/1인지 꼭 확인해야합니다.

만약 0/1로 나온다면 앞의 단계에서 문제가 발생해서 배포가 정상적으로 이루어지지 않은것입니다.

방화벽 해제

30045, 30046포트의 방화벽을 해제해줍니다.

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% gcloud compute firewall-rules create private-net-rpc --allow=tcp:30045
Creating firewall...⠹Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/{PROJECT_ID}/global/firewalls/private-net-rpc].
Creating firewall...done.                                                                                              
NAME             NETWORK  DIRECTION  PRIORITY  ALLOW      DENY  DISABLED
private-net-rpc  default  INGRESS    1000      tcp:30045        False

% gcloud compute firewall-rules create private-net-ws --allow=tcp:30046
Creating firewall...⠹Created [https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/{PROJECT_ID}/global/firewalls/private-net-ws].
Creating firewall...done.                                                                                              
NAME            NETWORK  DIRECTION  PRIORITY  ALLOW      DENY  DISABLED
private-net-ws  default  INGRESS    1000      tcp:30046        False

쿠버네티스 노드의 IP 주소 확인

jq 설치

M1 맥북에서는 후자의 명령어를 이용해 설치해주세요.

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# jq 설치
% brew install jq

# M1맥북에서 jq 설치
% arch -arm64 brew install jq

jq를 이용해 노드 외부IP 주소 조회

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% kubectl get nodes -o json | jq ".items[]|{name: .metadata.name, externalIP: .status.addresses[1].address}"
{
  "name": "gke-private-net-default-pool-c76adc95-165n",
  "externalIP": "35.243.121.19"
}
{
  "name": "gke-private-net-default-pool-c76adc95-c0xr",
  "externalIP": "34.84.135.176"
}
{
  "name": "gke-private-net-default-pool-c76adc95-hk9d",
  "externalIP": "34.146.225.74"
}

접속 확인

위의 externalIP중에 하나를 선택해 Geth로 접속할 수 있는지 확인합니다.

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% geth attach http://35.243.121.19:30045
Welcome to the Geth JavaScript console!

instance: Geth/v1.11.0-unstable-f53ff0ff/linux-amd64/go1.19.4
coinbase: 0x945cd603a6754cb13c3d61d8fe240990f86f9f8a
at block: 0 (Thu Jan 01 1970 09:00:00 GMT+0900 (KST))
 modules: eth:1.0 miner:1.0 net:1.0 personal:1.0 rpc:1.0 web3:1.0

To exit, press ctrl-d or type exit
>

위와 같이 ip주소와 port만 알면 Geth에 접속할 수 있게 되었습니다.

사용하지 않을때는 노드들을 꼭 중지시켜주세요.

Ethereum
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