Linux 环境下部署以太坊节点,从零开始的详细指南

部署前的准备工作

在开始部署之前,请确保您的 Linux 系统满足以下基本要求：

1. 硬件要求：

   • CPU：至少 2 核 CPU，推荐 4 核或以上。
   • 内存 (RAM)：运行全节点至少需要 8GB RAM，推荐 16GB 或以上，如果运行验证者节点，建议 32GB 以上。
   • 存储 (SSD)：这是最关键的部分，以太坊主网的全节点数据（状态、区块、交易等）截至 2023 年）已超过 2TB，并且持续增长，至少需要 2TB 以上的高速 SSD 硬盘，推荐 4TB 或更大，并确保预留足够空间。
   • 网络：稳定且带宽充足的有线互联网连接，建议上行和下行带宽均不低于 10Mbps，并且端口（默认 30303，TCP/UDP）能够开放。

2. 软件要求：

   • 操作系统：推荐使用 Ubuntu 20.04 LTS 或 22.04 LTS，以及其他主流的 Linux 发行版如 Debian、CentOS 等，本文以 Ubuntu 为例进行演示。
   • 更新系统：确保系统已更新到最新状态。

     sudo apt update && sudo apt upgrade -y

   • 安装必要工具：

     sudo apt install -y curl wget git build-essential unzip

选择以太坊客户端软件

以太坊节点是通过运行客户端软件来实现的,目前主流的以太坊 1.0（执行层）客户端有：

• Geth：Go 语言编写，功能全面，用户基数大，官方推荐之一。
• Nethermind：.NET (C#) 语言编写，性能较好，模块化设计。
• Besu：Java 语言编写，由 Hyperledger 贡献，企业友好，支持 EVM 和以太坊 2.0。

对于以太坊 2.0（共识层，PoS），客户端有：

• Lodestar：Node.js/TypeScript 语言编写，由 Chainlink 贡献。
• Lodestar (Prysmatic Labs)：Go 语言编写，用户较多。
• Teku：Java 语言编写，由 ConsenSys 贡献，企业级特性。

本文将以 Geth（执行层）和 Lodestar（共识层）为例，介绍如何搭建一个以太坊 2.0 的验证者节点（如果硬件充足，也可以选择同步执行层后运行验证者）。

部署以太坊 1.0 执行层节点 (以 Geth 为例)

1. 下载并安装 Geth： 访问 Geth 官方 GitHub Releases 页面获取最新版本的下载链接，或使用以下命令（以最新版本号为例，请替换为实际版本号）：

   # 获取最新版本号 (示例，请替换为实际最新版本)
   GETH_VERSION="1.13.6"
   wget https://gethstore.blob.core.windows.net/builds/geth-linux-amd64-${GETH_VERSION}-d2b8c9e5.tar.gz
   tar -xvzf geth-linux-amd64-${GETH_VERSION}-d2b8c9e5.tar.gz
   sudo cp geth-linux-amd64-${GETH_VERSION}/geth /usr/local/bin/
   # 验证安装
   geth version

2. 初始化节点（可选，对于新节点）： 如果您是从零开始同步，Geth 会在第一次启动时自动初始化，如果您有特定的创世文件或需要自定义配置，可以手动初始化。

3. 启动 Geth 节点： 启动 Geth 的命令非常灵活，以下是一些常用选项：

   geth \
     --http \
     --http.addr "0.0.0.0" \
     --http.port "8545" \
     --http.api "eth,net,web3,personal" \
     --ws \
     --ws.addr "0.0.0.0" \
     --ws.port "8546" \
     --ws.api "eth,net,web3" \
     --syncmode "full" \  # 全同步模式，同步所有历史数据
     --gcmode "full" \    # 保持全节点模式
     --cache 8192 \       # 缓存大小，单位 MB，根据内存调整
     --datadir "/mnt/ethereum/geth" \  # 指定数据目录，务必使用大容量 SSD
     --metrics \
     --metrics.expensive \
     --pprof

   • --http 和 --ws：分别启用 HTTP 和 WebSocket RPC 服务，方便 DApp 连接。
   • --syncmode "full"：全同步，下载所有区块和状态数据，对于新节点，这是最慢但最完整的同步方式，也可以选择 snap 快速同步（默认），但快速同步的“全”节点在查询某些历史状态时可能不完全准确。
   • --datadir：指定数据存储路径，请务必选择一个空间充足、性能好的 SSD 分区。
   • --metrics：启用 Prometheus 格式的指标导出，方便监控。

4. 后台运行和管理： 为了让节点在后台持续运行，可以使用 nohup 或 systemd 服务。

   • 使用 nohup：

     nohup geth [上面的参数] > geth.log 2>&1 &

   • 更推荐使用 systemd 创建服务，便于管理和开机自启，创建 /etc/systemd/system/geth.service 文件，内容类似：

     [Unit]
     Description=Geth Ethereum Client
     After=network.target
     [Service]
     User=your_username
     Group=your_username
     Type=simple
     Restart=always
     RestartSec=5
     ExecStart=/usr/local/bin/geth \
       --http \
       --http.addr "0.0.0.0" \
       --http.port "8545" \
       --http.api "eth,net,web3,personal" \
       --ws \
       --ws.addr "0.0.0.0" \
       --ws.port "8546" \
       --ws.api "eth,net,web3" \
       --syncmode "full" \
       --gcmode "full" \
       --cache 8192 \
       --datadir "/mnt/ethereum/geth" \
       --metrics \
       --metrics.expensive
     [Install]
     WantedBy=multi-user.target

     然后启用并启动服务：

     sudo systemctl daemon-reload
     sudo systemctl enable geth
     sudo systemctl start geth
     sudo systemctl status geth

部署以太坊 2.0 共识层节点 (以 Lodestar 为例)

如果您计划成为验证者,需要运行共识层客户端，这里以 Lodestar 为例。

1. 安装 Node.js (Lodestar 需要)：

   curl -fsSL https://deb.nodesource.com/setup_18.x | sudo -E bash -
   sudo apt-get install -y nodejs
   node --version
   npm --version

2. 安装 Lodestar：

   npm install -g @chainsafe/lodestar
   lodestar --version

3. 初始化 Lodestar： 指定数据