在测试网络中模拟 Parachain

⚠️ Update Notice:

Please read Substrate to Polkadot SDK page first.

您可以使用 zombienet 命令行工具来设置本地测试网络，以模拟具有验证者和 Parachain collator 节点的中继链。您可以将测试网络配置为包含多个验证者和具有多个 collator 的 Parachain。

本教程说明了如何设置具有以下配置的基本测试网络：

四个验证者
两个 Parachain
每个 Parachain 一个 collator
一个允许 Parachain 交换消息的消息传递通道

使用二进制文件准备工作文件夹

zombienet 命令行界面依赖于配置文件来指定测试网络的特性，包括要使用的二进制文件、Docker 镜像或 Kubernetes 部署的名称和位置。

本教程说明了如何配置使用本机中继链和 collator 二进制文件的测试网络，因此设置测试网络的第一步是使用您需要的二进制文件准备一个工作文件夹。

要使用测试网络的二进制文件准备工作文件夹：

根据需要，在您的计算机上打开一个新的终端 shell。
更改到您的主目录，并创建一个新文件夹来保存生成测试网络所需的二进制文件。

例如：
```
mkdir binaries
```
如果您在 Linux 上设置测试网络，则可以将 Polkadot 二进制文件从 Releases 下载到您的工作文件夹中。如果您在 macOS 上设置测试网络或想要自己编译二进制文件，请继续执行下一步。
通过运行类似于以下命令的命令来克隆 Polkadot 仓库：
```
git clone https://github.com/paritytech/polkadot-sdk
```
通过运行以下命令更改到 polkadot 目录的根目录：
```
cd polkadot
```
检出 Polkadot 的最新版本。

发行分支使用命名约定 release-v<n.n.n>。例如，本教程中使用的发行分支是 release-v1.0.0，它位于 master 分支中。您可以检出更新的发行分支，而不是使用 git checkout release-v1.1.0。您可以在 Releases 选项卡上找到有关最近发行版以及每个发行版中包含内容的信息。
通过运行以下命令编译中继链节点：
```
cargo build --release
```
通过运行类似于以下命令的命令，将 Polkadot 二进制文件复制到您的工作 binaries 文件夹中：
```
cp ./target/release/polkadot ../binaries/polkadot-v1.0.0
```
如本示例所示，通常最好将 polkadot 的版本附加到二进制文件名，以保持 binaries 文件夹中的文件井然有序。
更改到您的主目录。

添加 Parachain 二进制文件

您的工作文件夹现在具有中继链的二进制文件，但您还需要 Parachain collator 节点的二进制文件。您可以通过克隆 substrate-parachain-template 仓库将 Parachain collator 二进制文件添加到您的工作文件夹中。默认情况下，编译 substrate-parachain-template 会创建一个使用 paraId 1000 配置的 Parachain collator 二进制文件。您可以将此 paraId 用于测试网络中的第一个 Parachain。

要将 Parachain collator 二进制文件添加到工作文件夹：

通过运行以下命令克隆 substrate-parachain-template 仓库：

git clone https://github.com/substrate-developer-hub/substrate-parachain-template

通过运行以下命令更改到 Parachain 模板目录的根目录：
```
cd substrate-parachain-template
```
检出与您用于配置中继链的发行分支匹配的发行分支。

例如：
```
git checkout polkadot-v1.0.0
```
通过运行以下命令编译 Parachain 模板 collator：
```
cargo build --release
```
您现在拥有 paraId 1000 的 Parachain collator 二进制文件。
通过运行类似于以下命令的命令，将 Parachain 二进制文件复制到您的工作 binaries 文件夹中：
```
cp ./target/release/parachain-template-node ../binaries/parachain-template-node-v1.0.0
```
在本例中，您的工作目录是 $HOME/binaries 或 ~/binaries，因此您必须从当前的 substrate-parachain-template 根目录向上导航一个目录级别。如本示例所示，通常最好将版本附加到二进制文件名，以保持 binaries 文件夹中的文件井然有序。

配置测试网络设置

现在您已经在工作文件夹中拥有了所有需要的二进制文件，您可以配置 Zombienet 将使用的测试网络设置。

要下载和配置 Zombienet：

下载适用于 Linux 或 macOS 操作系统的适当 Zombienet 可执行文件。

根据您的安全设置，您可能需要明确允许访问可执行文件。

如果您希望可执行文件在系统范围内可用，请在下载可执行文件后运行类似于以下命令的命令：
```
chmod +x zombienet-macos
cp zombienet-macos /usr/local/bin
```
通过运行以下命令验证 Zombienet 是否已正确安装：
```
./zombienet-macos --help
```
如果显示命令行帮助，则 Zombienet 已准备好进行配置。

通过运行以下命令为 Zombienet 创建一个配置文件：

touch config.toml

您将使用配置文件来指定以下信息：

测试网络二进制文件的位置。
要使用的中继链规范——rococo-local。
有关四个中继链验证者的信息。
测试网络中包含的 Parachain 的标识符。
有关每个 Parachain 的 collator 的信息。
用于连接到每个节点的 WebSocket 端点端口。

例如：

[relaychain]

default_command = "../binaries/polkadot-v1.0.0"
default_args = [ "-lparachain=debug" ]

chain = "rococo-local"

  [[relaychain.nodes]]
  name = "alice"

  [[relaychain.nodes]]
  name = "bob"

  [[relaychain.nodes]]
  name = "charlie"

  [[relaychain.nodes]]
  name = "dave"

[[parachains]]
id = 1000
cumulus_based = true

  [parachains.collator]
  name = "parachain-A-1000-collator01"
  command = "../binaries/parachain-template-node-v1.0.0"

[[parachains]]
id = 1001
cumulus_based = true

  [parachains.collator]
  name = "parachain-B-1001-collator01"
  command = "../binaries/parachain-template-node-v1.0.0"

保存您的更改并关闭文件。
通过运行类似于以下命令的命令来使用此配置文件启动测试网络：
```
./zombienet-macos spawn config.toml -p native
```
该命令会显示有关正在启动的测试网络节点的信息。

请注意中继链和 Parachain 节点端点。例如，中继链端点的直接链接应类似于以下内容：
Parachain collator 端点的直接链接应类似于以下内容：
- parachain-1000-collator：https://polkadot.js.org/apps/?rpc=ws://127.0.0.1:52206#/explorer
- parachain-1001-collator：https://polkadot.js.org/apps/?rpc=ws://127.0.0.1:52210#/explorer
所有节点都运行后，您可以通过打开 Polkadot/Substrate 门户并连接到任何节点端点来与您的节点进行交互。

打开消息传递通道

现在您的测试网络已启动并运行，您可以打开水平中继消息传递通道，以启用 Parachain A (1000) 和 Parachain B (1001) 之间的通信。因为通道是单向的，所以您需要：

发送请求以从 Parachain A (1000) 到 Parachain B (1001) 打开通道。
在 Parachain B (1001) 上接受请求。
发送请求以从 Parachain B (1001) 到 Parachain A (1000) 打开通道。
在 Parachain A (1000) 上接受请求。

Zombienet 通过使您可以将基本通道设置包含在配置文件中（用于测试目的）来简化打开这些通道的过程。

要设置测试网络中 Parachain 之间的通信：

在文本编辑器中打开 config.toml 文件。
将类似于以下内容的通道信息添加到配置文件中：
```
[[hrmp_channels]]
sender = 1000
recipient = 1001
max_capacity = 8
max_message_size = 8000

[[hrmp_channels]]
sender = 1001
recipient = 1000
max_capacity = 8
max_message_size = 8000
```
请注意，您为 max_capacity 和 maxmessagesize 设置的值不应超过为中继链定义的 hrmpChannelMaxCapacity 和 hrmpChannelMaxMessageSize 参数的值。

要使用 Polkadot/Substrate 门户检查当前中继链的配置设置：
- 点击开发者，然后选择链状态。
- 选择配置，然后选择activeConfig()。
- 检查以下参数值：
```
hrmpChannelMaxCapacity: 8
hrmpChannelMaxTotalSize: 8,192
hrmlChannelMaxMessageSize: 1,048,576
```
保存您的更改并关闭文件。
通过运行以下命令重新启动 Zombienet：
```
./zombienet-macos spawn config.toml -p native
```
您现在拥有一个测试网络，其中 Parachain A (1000) 和 Parachain B (1001) 之间打开了一个双向 HRMP 通道。

您可以使用 Polkadot/Substrate 门户连接到 Parachain 并发送消息。
点击开发者，然后选择外部函数。
选择 polkadotXcm 或 xcmPallet，然后选择 sent(dest, message) 来创建要发送的 XCM 消息。

您应该注意，XCM 消息与其他交易类似，需要发送者支付操作的执行费用。所有必需的信息都必须包含在消息本身中。有关在打开 HRMP 通道后如何使用 XCM 创建消息的信息，请参阅跨共识通信和使用 XCM 转移资产。

接下来的步骤

要了解使用 Zombienet 的更复杂的预配置环境，请下载并浏览 Trappist playground。有关可以在配置文件中设置的属性的更多信息，请参阅网络定义规范。