Kubernetes K8S之Helm部署、使用与示例
Kubernetes K8S之Helm部署、使用、常见操作与示例
主机配置规划
| 服务器名称(hostname) | 系统版本 | 配置 | 内网IP | 外网IP(模拟) |
|---|---|---|---|---|
| k8s-master | CentOS7.7 | 2C/4G/20G | 172.16.1.110 | 10.0.0.110 |
| k8s-node01 | CentOS7.7 | 2C/4G/20G | 172.16.1.111 | 10.0.0.111 |
| k8s-node02 | CentOS7.7 | 2C/4G/20G | 172.16.1.112 | 10.0.0.112 |
Helm是什么
没有使用Helm之前，在Kubernetes部署应用，我们要依次部署deployment、service等，步骤比较繁琐。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kubectl自动调用K8S资源部署。
Helm是官方提供类似于YUM的包管理，是部署环境的流程封装，Helm有三个重要的概念：chart、release和Repository
- chart是创建一个应用的信息集合，包括各种Kubernetes对象的配置模板、参数定义、依赖关系、文档说明等。可以将chart想象成apt、yum中的软件安装包。
- release是chart的运行实例，代表一个正在运行的应用。当chart被安装到Kubernetes集群，就生成一个release。chart能多次安装到同一个集群，每次安装都是一个release【根据chart赋值不同，完全可以部署出多个release出来】。
- Repository用于发布和存储 Chart 的存储库。
Helm包含两个组件：Helm客户端和Tiller服务端，如下图所示：
Helm 客户端负责 chart 和 release 的创建和管理以及和 Tiller 的交互。Tiller 服务端运行在 Kubernetes 集群中，它会处理Helm客户端的请求，与 Kubernetes API Server 交互。
Helm部署
现在越来越多的公司和团队开始使用Helm这个Kubernetes的包管理器，我们也会使用Helm安装Kubernetes的常用组件。Helm由客户端命令helm工具和服务端tiller组成。
helm的GitHub地址
https://github.com/helm/helm
本次部署版本
Helm安装部署
[root@k8s-master software]# pwd
/root/software
[root@k8s-master software]# wget https://get.helm.sh/helm-v2.16.9-linux-amd64.tar.gz
[root@k8s-master software]#
[root@k8s-master software]# tar xf helm-v2.16.9-linux-amd64.tar.gz
[root@k8s-master software]# ll
total 12624
-rw-r--r-- 1 root root 12926032 Jun 16 06:55 helm-v3.2.4-linux-amd64.tar.gz
drwxr-xr-x 2 3434 3434 50 Jun 16 06:55 linux-amd64
[root@k8s-master software]#
[root@k8s-master software]# cp -a linux-amd64/helm /usr/bin/helm
因为Kubernetes API Server开启了RBAC访问控制，所以需要创建tiller的service account:tiller并分配合适的角色给它。这里为了简单起见我们直接分配cluster-admin这个集群内置的ClusterRole给它。
[root@k8s-master helm]# pwd
/root/k8s_practice/helm
[root@k8s-master helm]#
[root@k8s-master helm]# cat rbac-helm.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: tiller
namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
name: tiller
roleRef:
apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
kind: ClusterRole
name: cluster-admin
subjects:
- kind: ServiceAccount
name: tiller
namespace: kube-system
[root@k8s-master helm]#
[root@k8s-master helm]# kubectl apply -f rbac-helm.yaml
serviceaccount/tiller created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/tiller created
初始化Helm的client 和 server
[root@k8s-master helm]# helm init --service-account tiller
………………
[root@k8s-master helm]# kubectl get pod -n kube-system -o wide | grep 'tiller'
tiller-deploy-8488d98b4c-j8txs 0/1 Pending 0 38m
[root@k8s-master helm]#
##### 之所有没有调度成功，就是因为拉取镜像包失败；查看需要拉取的镜像包
[root@k8s-master helm]# kubectl describe pod tiller-deploy-8488d98b4c-j8txs -n kube-system
Name: tiller-deploy-8488d98b4c-j8txs
Namespace: kube-system
Priority: 0
Node:
Labels: app=helm
name=tiller
pod-template-hash=8488d98b4c
Annotations:
Status: Pending
IP:
IPs:
Controlled By: ReplicaSet/tiller-deploy-8488d98b4c
Containers:
tiller:
Image: gcr.io/kubernetes-helm/tiller:v2.16.9
Ports: 44134/TCP, 44135/TCP
Host Ports: 0/TCP, 0/TCP
Liveness: http-get http://:44135/liveness delay=1s timeout=1s period=10s #success=1 #failure=3
Readiness: http-get http://:44135/readiness delay=1s timeout=1s period=10s #success=1 #failure=3
Environment:
TILLER_NAMESPACE: kube-system
TILLER_HISTORY_MAX: 0
Mounts:
/var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount from tiller-token-kjqb7 (ro)
Conditions:
………………
由上可见，镜像下载失败。原因是镜像在国外，因此这里需要修改镜像地址
[root@k8s-master helm]# helm init --upgrade --tiller-image registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/tiller:v2.16.9
[root@k8s-master helm]#
### 等待一会儿后
[root@k8s-master helm]# kubectl get pod -o wide -A | grep 'till'
kube-system tiller-deploy-7b7787d77-zln6t 1/1 Running 0 8m43s 10.244.4.123 k8s-node01
由上可见，Helm服务端tiller部署成功
helm版本信息查看
[root@k8s-master helm]# helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.16.9", GitCommit:"8ad7037828e5a0fca1009dabe290130da6368e39", GitTreeState:"clean"}
Server: &version.Version{SemVer:"v2.16.9", GitCommit:"8ad7037828e5a0fca1009dabe290130da6368e39", GitTreeState:"dirty"}
Helm使用
helm源地址
helm默认使用的charts源地址
[root@k8s-master helm]# helm repo list
NAME URL
stable https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com
local http://127.0.0.1:8879/charts
改变helm源【是否改变helm源，根据实际情况而定，一般不需要修改】
helm repo remove stable
helm repo add stable https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
helm repo update
helm repo list
helm安装包下载存放位置
/root/.helm/cache/archive
helm常见应用操作
# 列出charts仓库中所有可用的应用
helm search
# 查询指定应用
helm search memcached
# 查询指定应用的具体信息
helm inspect stable/memcached
# 用helm安装软件包,--name:指定release名字
helm install --name memcached1 stable/memcached
# 查看安装的软件包
helm list
# 删除指定引用
helm delete memcached1
helm常用命令
chart管理
create：根据给定的name创建一个新chart
fetch：从仓库下载chart，并(可选项)将其解压缩到本地目录中
inspect：chart详情
package：打包chart目录到一个chart归档
lint：语法检测
verify：验证位于给定路径的chart已被签名且有效
release管理
get：下载一个release
delete：根据给定的release name，从Kubernetes中删除指定的release
install：安装一个chart
list：显示release列表
upgrade：升级release
rollback：回滚release到之前的一个版本
status：显示release状态信息
history：Fetch release历史信息
helm常见操作
# 添加仓库
helm repo add REPO_INFO # 如：helm repo add incubator http://storage.googleapis.com/kubernetes-charts-incubator
##### 示例
helm repo add incubator http://storage.googleapis.com/kubernetes-charts-incubator
helm repo add elastic https://helm.elastic.co
# 查看helm仓库列表
helm repo list
# 创建chart【可供参考，一般都是自己手动创建chart】
helm create CHART_PATH
# 根据指定chart部署一个release
helm install --name RELEASE_NAME CHART_PATH
# 根据指定chart模拟安装一个release，并打印处debug信息
helm install --dry-run --debug --name RELEASE_NAME CHART_PATH
# 列出已经部署的release
helm list
# 列出所有的release
helm list --all
# 查询指定release的状态
helm status Release_NAME
# 回滚到指定版本的release，这里指定的helm release版本
helm rollback Release_NAME REVISION_NUM
# 查看指定release的历史信息
helm history Release_NAME
# 对指定chart打包
helm package CHART_PATH 如：helm package my-test-app/
# 对指定chart进行语法检测
helm lint CHART_PATH
# 查看指定chart详情
helm inspect CHART_PATH
# 从Kubernetes中删除指定release相关的资源【helm list --all 中仍然可见release记录信息】
helm delete RELEASE_NAME
# 从Kubernetes中删除指定release相关的资源，并删除release记录
helm delete --purge RELEASE_NAME
上述操作可结合下文示例，这样能看到更多细节。
helm示例
chart文件信息
[root@k8s-master helm]# pwd
/root/k8s_practice/helm
[root@k8s-master helm]#
[root@k8s-master helm]# mkdir my-test-app
[root@k8s-master helm]# cd my-test-app
[root@k8s-master my-test-app]#
[root@k8s-master my-test-app]# ll
total 8
-rw-r--r-- 1 root root 158 Jul 16 17:53 Chart.yaml
drwxr-xr-x 2 root root 49 Jul 16 21:04 templates
-rw-r--r-- 1 root root 129 Jul 16 21:04 values.yaml
[root@k8s-master my-test-app]#
[root@k8s-master my-test-app]# cat Chart.yaml
apiVersion: v1
appVersion: v2.2
description: my test app
keywords:
- myapp
maintainers:
- email: [email protected]
name: zhang
# 该name值与上级目录名相同
name: my-test-app
version: v1.0.0
[root@k8s-master my-test-app]#
[root@k8s-master my-test-app]# cat values.yaml
deployname: my-test-app02
replicaCount: 2
images:
repository: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/myapp
tag: v2
[root@k8s-master my-test-app]#
[root@k8s-master my-test-app]# ll templates/
total 8
-rw-r--r-- 1 root root 544 Jul 16 21:04 deployment.yaml
-rw-r--r-- 1 root root 222 Jul 16 20:41 service.yaml
[root@k8s-master my-test-app]#
[root@k8s-master my-test-app]# cat templates/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: {
{ .Values.deployname }}
labels:
app: mytestapp-deploy
spec:
replicas: {
{ .Values.replicaCount }}
selector:
matchLabels:
app: mytestapp
env: test
template:
metadata:
labels:
app: mytestapp
env: test
description: mytest
spec:
containers:
- name: myapp-pod
image: {
{ .Values.images.repository }}:{
{ .Values.images.tag }}
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- containerPort: 80
[root@k8s-master my-test-app]#
[root@k8s-master my-test-app]# cat templates/service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: my-test-app
namespace: default
spec:
type: NodePort
selector:
app: mytestapp
env: test
ports:
- name: http
port: 80
targetPort: 80
protocol: TCP
生成release
[root@k8s-master my-test-app]# pwd
/root/k8s_practice/helm/my-test-app
[root@k8s-master my-test-app]# ll
total 8
-rw-r--r-- 1 root root 160 Jul 16 21:15 Chart.yaml
drwxr-xr-x 2 root root 49 Jul 16 21:04 templates
-rw-r--r-- 1 root root 129 Jul 16 21:04 values.yaml
[root@k8s-master my-test-app]#
[root@k8s-master my-test-app]# helm install --name mytest-app01 . ### 如果在上级目录则为 helm install --name mytest-app01 my-test-app/
NAME: mytest-app01
LAST DEPLOYED: Thu Jul 16 21:18:08 2020
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYED
RESOURCES:
==> v1/Deployment
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
my-test-app02 0/2 2 0 0s
==> v1/Pod(related)
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
my-test-app02-58cb6b67fc-4ss4v 0/1 ContainerCreating 0 0s
my-test-app02-58cb6b67fc-w2nhc 0/1 ContainerCreating 0 0s
==> v1/Service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
my-test-app NodePort 10.110.82.62 80:30965/TCP 0s
[root@k8s-master my-test-app]# helm list
NAME REVISION UPDATED STATUS CHART APP VERSION NAMESPACE
mytest-app01 1 Thu Jul 16 21:18:08 2020 DEPLOYED my-test-app-v1.0.0 v2.2 default
curl访问
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
my-test-app02-58cb6b67fc-4ss4v 1/1 Running 0 9m3s 10.244.2.187 k8s-node02
my-test-app02-58cb6b67fc-w2nhc 1/1 Running 0 9m3s 10.244.4.134 k8s-node01
[root@k8s-master ~]#
[root@k8s-master ~]# kubectl get svc -o wide
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE SELECTOR
kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 443/TCP 65d
my-test-app NodePort 10.110.82.62 80:30965/TCP 9m8s app=mytestapp,env=test
[root@k8s-master ~]#
##### 根据svc的IP访问
[root@k8s-master ~]# curl 10.110.82.62
Hello MyApp | Version: v2 | Pod Name
[root@k8s-master ~]#
[root@k8s-master ~]# curl 10.110.82.62/hostname.html
my-test-app02-58cb6b67fc-4ss4v
[root@k8s-master ~]#
[root@k8s-master ~]# curl 10.110.82.62/hostname.html
my-test-app02-58cb6b67fc-w2nhc
[root@k8s-master ~]#
##### 根据本机的IP访问
[root@k8s-master ~]# curl 172.16.1.110:30965/hostname.html
my-test-app02-58cb6b67fc-w2nhc
[root@k8s-master ~]#
[root@k8s-master ~]# curl 172.16.1.110:30965/hostname.html
my-test-app02-58cb6b67fc-4ss4v
chart更新
values.yaml文件修改
[root@k8s-master my-test-app]# pwd
/root/k8s_practice/helm/my-test-app
[root@k8s-master my-test-app]#
[root@k8s-master my-test-app]# cat values.yaml
deployname: my-test-app02
replicaCount: 2
images:
repository: registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/myapp
# 改了tag
tag: v3
重新release发布
[root@k8s-master my-test-app]# helm list
NAME REVISION UPDATED STATUS CHART APP VERSION NAMESPACE
mytest-app01 1 Thu Jul 16 21:18:08 2020 DEPLOYED my-test-app-v1.0.0 v2.2 default
[root@k8s-master my-test-app]#
[root@k8s-master my-test-app]# helm upgrade mytest-app01 . ### 如果在上级目录则为 helm upgrade mytest-app01 my-test-app/
Release "mytest-app01" has been upgraded.
LAST DEPLOYED: Thu Jul 16 21:32:25 2020
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYED
RESOURCES:
==> v1/Deployment
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
my-test-app02 2/2 1 2 14m
==> v1/Pod(related)
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
my-test-app02-58cb6b67fc-4ss4v 1/1 Running 0 14m
my-test-app02-58cb6b67fc-w2nhc 1/1 Running 0 14m
my-test-app02-6b84df49bb-lpww7 0/1 ContainerCreating 0 0s
==> v1/Service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
my-test-app NodePort 10.110.82.62 80:30965/TCP 14m
[root@k8s-master my-test-app]#
[root@k8s-master my-test-app]# helm list
NAME REVISION UPDATED STATUS CHART APP VERSION NAMESPACE
mytest-app01 2 Thu Jul 16 21:32:25 2020 DEPLOYED my-test-app-v1.0.0 v2.2 default
curl访问，可参见上面。可见app version已从v2改为了v3。
相关阅读
1、Helm官网地址
2、Helm官网部署helm
3、Helm的GitHub地址
完毕！
