k8s应用包管理器helm初探

1062字约4分钟

2024-09-29

为什么需要Helm

由于Kubernetes缺少对发布的应用版本管理和控制，使得部署的应用维护和更新等面临诸多的挑战，主要面临以下问题：

如何将这些服务作为一个整体管理？
这些资源文件如何高效复用？
不支持应用级别的版本管理

Helm介绍

Helm是一个Kubernetes的包管理工具，就像Linux下的包管理器，如yum/apt等，可以很方便的将之前打包好的yaml文件部署到kubernetes上。

Helm有3个重要概念：

helm：一个命令行客户端工具，主要用于Kubernetes应用chart的创建、打包、发布和管理。
Chart：应用描述，一系列用于描述 k8s 资源相关文件的集合。
Release：基于Chart的部署实体，一个 chart 被 Helm 运行后将会生成对应的一个 release；将在 k8s中创建出真实运行的资源对象。

Helm目前有两个大版本：v2和v3

2019年11月Helm团队发布v3版本，相比v2版本最大变化是将Tiller删除，并将大部分代码重构。

Helm客户端

使用helm很简单，你只需要下载一个二进制客户端包即可，会通过kubeconfig配置（通常 $HOME/.kube/config）来连接Kubernetes。

下载Helm客户端：

wget https://get.helm.sh/helm-v3.2.4-linux-amd64.tar.gz
tar zxvf helm-v3.2.4-linux-amd64.tar.gz 
mv linux-amd64/helm /usr/bin/

Helm基本使用

Helm管理应用生命周期：

helm create 制作Chart
helm install 部署
helm upgrade 更新
helm rollback 回滚
helm uninstall 卸载

Helm基本使用：制作Chart

创建chart：

helm create mychart

打包chart：

helm package mychart

Chart.yaml：用于描述这个 Chart的基本信息，包括名字、描述信息以及版本等。
values.yaml ：用于存储 templates 目录中模板文件中用到变量的值。
Templates：目录里面存放所有yaml模板文件。
charts：目录里存放这个chart依赖的所有子chart。
NOTES.txt ：用于介绍Chart帮助信息， helm install 部署后展示给用户。例如：如何使用这个 Chart、列出缺省的设置等。
_helpers.tpl：放置模板的地方，可以在整个 chart 中重复使用。

Helm基本使用：部署

Helm核心是模板，即模板化K8s YAML文件。

部署多个应用时，将需要改动的字段进行模板化，可动态传入。

cd mychart/templates/
#部署deployment
vim deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-deployment
  namespace: default
spec:
  replicas: {{ .Values.replicas }} # Pod副本预期数量
  selector:
    matchLabels:
      app: web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: web # Pod副本的标签
    spec:
      containers:
      - name: web1
        image: {{ .Values.image }}:{{ .Values.imageTag }}

#部署service
vim service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: web
  name: {{ .Release.Name }}-service
spec:
  type: NodePort # 服务类型
  ports:
  - port: 80 # Service端口
    protocol: TCP # 协议
    targetPort: 80 # 容器端口
    nodePort: 30009    #nodeport暴露的端口
  selector:
    app: web # 指定关联Pod的标签


cd mychart/
#渲染变量
vim values.yaml
replicas: 3
image: "nginx"
imageTag: "1.17"

#部署Chart：
helm install web mychart/
#查看Release：
helm list -n default
#查看部署的Pod：
kubectl get pod 
kubectl get svc

Helm基本使用：升级

为了实现Chart复用，可动态传参修改values.yaml中的变量值，有两种方式：

--values，-f
--set

例如将升级应用版本和副本数：

helm upgrade --set imageTag=1.18,replicas=1 web mychart/
helm list 
helm history web   #查看历史版本
kubectl get pod -o wdie
curl -I 10.244.36.67  #访问验证是否升级到指定版本

Helm基本使用：回滚、卸载

回滚到上一个版本：

helm rollback web

查看历史版本：

helm history web

回滚到指定版本：

helm rollback web 1

卸载应用：

helm uninstall web

Helm基本使用：工作流程

helm install web mychart/ --dry-run   #尝试运行但不执行，调式
helm install web mychart/
helm get manifest web   #显示web的清单

公共Chart仓库

国内Chart仓库，可直接使用它们制作好的包：

微软仓库（http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts/）
阿里云仓库（https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts ）
官方仓库（https://hub.kubeapps.com/charts/incubator）

添加仓库方式：

helm repo add azure http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts/
helm repo add aliyun https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts 
helm repo update                       #更新
helm repo list                         #列出当前的仓库
helm search repo mysql                 #搜索MySQL的chart包
helm install mysql aliyun/mysql        #安装
helm pull aliyun/mysql --untar         #从远程仓库中下载chart并解压到本地
helm package mychart/                  #打包自己的chart