helm简介

木木1年前 (2023-12-09)技术文章443

一、Helm 是什么

在没使用 helm 之前，向 kubernetes 部署应用，我们要依次部署 deployment、svc 等，步骤较繁琐。况且随着很多项目微服务化，复杂的应用在容器中部署以及管理显得较为复杂，helm 通过打包的方式，支持发布的版本管理和控制，很大程度上简化了 Kubernetes 应用的部署和管理。

Helm 本质就是让 K8s 的应用管理（Deployment,Service 等 ) 可配置，能动态生成。通过动态生成 K8s 资源清单文件（deployment.yaml，service.yaml）。然后调用 Kubectl 自动执行 K8s 资源部署。

Helm 是官方提供的类似于 YUM 的包管理器，是部署环境的流程封装。Helm 有两个重要的概念：chart 和release。

二、Helm 相关组件

Helm 包含两个组件，分别是 helm 客户端和 Tiller 服务器：

helm ： 是一个命令行工具，用于本地开发及管理chart，chart仓库管理等

Tiller： 是 Helm 的服务端。Tiller 负责接收 Helm 的请求，与 k8s 的 apiserver 交互，根据chart来生成一个 release 并管理 release

chart： Helm的打包格式叫做chart，所谓chart就是一系列文件, 它描述了一组相关的 k8s 集群资源

release： 使用 helm install 命令在 Kubernetes 集群中部署的 Chart 称为 Release

三、Helm 原理

创建或删除 release

helm 客户端从指定的目录或本地tar文件或远程repo仓库解析出chart的结构信息

helm 客户端指定的 chart 结构和 values 信息通过 gRPC 传递给 Tiller

Tiller 服务端根据 chart 和 values 生成一个 release

Tiller 将install release请求直接传递给 kube-apiserver

更新release

helm 客户端将需要更新的 chart 的 release 名称 chart 结构和 value 信息传给 Tiller

Tiller 将收到的信息生成新的 release，并同时更新这个 release 的 history

Tiller 将新的 release 传递给 kube-apiserver 进行更新

四、Helm 部署

wget https://storage.googleapis.com/kubernetes-helm/helm-v2.16.7-linux-amd64.tar.gz

tar zxvf helm-v2.16.7-linux-amd64.tar.gz 

cd linux-amd64/

ls
LICENSE  README.md  helm  tiller

cp helm /usr/local/bin/

安装好 helm 客户端后，就可以通过以下命令将 Tiller 安装在 kubernetes 集群中 ：

helm init

# 这个地方默认使用 “https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com” 作为缺省的 stable repository 的地址，但由于国内有一张无形的墙的存在，googleapis.com 是不能访问的。

可以使用阿里云的源来配置 ：

helm init --upgrade -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.16.7  --stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts

执行上面命令后，可以通过 kubectl get pod -n kube-system 来查看 tiller 的安装情况 ： 

由于 kubernetes 从1.6 版本开始加入了 RBAC 授权。当前的 Tiller 没有定义用于授权的ServiceAccount， 访问 API Server 时会被拒绝，需要给 Tiller 加入授权:

创建 Kubernetes 的服务帐号和绑定角色:

kubectl create serviceaccount --namespace kube-system tiller
# serviceaccount "tiller" created

kubectl create clusterrolebinding tiller-cluster-rule --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:tiller
# clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io "tiller-cluster-rule" created

给 Tiller 的 deployments 添加刚才创建的 ServiceAccount :

kubectl patch deploy --namespace kube-system tiller-deploy -p '{"spec":{"template":{"spec":{"serviceAccount":"tiller"}}}}'
# deployment.extensions "tiller-deploy" patched

查看 Tiller deployments 资源是否绑定 ServiceAccount :

kubectl get deploy -n kube-system tiller-deploy -o yaml | grep serviceAccount
# serviceAccount: tiller
# serviceAccountName: tiller

查看 Tiller 是否安装成功 ： 

helm version 
# Client: &version.Version{SemVer:"v2.16.7", 
# Server: &version.Version{SemVer:"v2.16.7", 

helm 有很多子命令和参数，为了提高使用命令行的效率，通常建议安装 helm 的 bash 命令补全脚本：

source <(helm completion bash)
echo "source <(helm completion bash)" >> ~/.bashrc

添加 helm chart 仓库：

helm repo add stable  https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com

helm repo add aliyun  https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts

helm repo add alihub  https://apphub.aliyuncs.com

helm repo add svc-cat https://svc-catalog-charts.storage.googleapis.com

helm repo add weiruan-1  http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts

helm repo add weiruan-2 http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts-incubator

helm repo add weiruan-3 http://mirror.azure.cn/kubernetes/svc-catalog-charts

helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami

helm repo add elastic https://helm.elastic.co

helm repo add kiwigrid https://kiwigrid.github.io

helm repo add jetstack https://charts.jetstack.io

更新仓库：

helm repo update

Helm 常用命令

# 创建一个chart范例
helm create HELM-NAME

# 检查chart语法
helm lint ./HELM-NAME

# 使用默认chart部署到k8s
helm install --name RELEASE-NAME ./HELM-NAME --set service.type=NodePort

# 查看当前的部署列表
helm ls

# 查询一个特定的 Release 的状态
helm status RELEASE-NAME

# 打包chart
helm package ./HELM-NAME --debug

# 使用包去做release部署
helm install --name RELEASE-NAME HELM-NAME-0.1.0.tgz --set service.type=NodePort

# 升级当前release
helm upgrade RELEASE-NAME ./HELM-NAME

# 回滚当前release
helm rollback RELEASE-NAME 3（版本号）

# 删除该release
helm delete RELEASE-NAME
helm del --purge RELEASE-NAME

五、Helm 自定义模板

创建自描述文件 Chart.yaml , 这个文件必须有 name 和 version 定义：

vim Chart.yaml

name: hello-world
version: 1.0


创建模板文件， 用于生成 Kubernetes 资源清单,模板文件名必须为 templates：

mkdir templates

vim templates/deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: helm-nginx
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: helm-nginx
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: helm-nginx
    spec:
      containers:
        - name: helm-nginx
          image: docker.io/nginx
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
          - containerPort: 80



vim templates/service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: helm-nginx-svc
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    protocol: TCP
  selector:
    app: helm-nginx


使用命令 helm install RELATIVE_PATH_TO_CHART 创建一次Release

helm install .

查看下我们创建以后的资源：

访问测试：

通过 values.yaml 配置 helm 应用：


vim values.yaml

image:
  repository: docker.io/nginx
  tag: latest
  pullPolicy: IfNotPresent


vim templates/deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: helm-nginx-1
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: helm-nginx-1
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        app: helm-nginx-1
    spec:
      containers:
        - name: helm-nginx
          image: {{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
          - containerPort: 80
          
vim templates/service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: helm-nginx-svc-1
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    protocol: TCP
  selector:
    app: helm-nginx-1