【云原生，k8s】Helm应用包管理器介绍

目录

一、为什么需要Helm？

（一）Helm介绍

（二）Helm有3个重要概念：

（三）Helm特点

二、Helm V3变化

（一）架构变化

（二）自动创建名称空间

三、Helm应用包管理器部署

1、部署Helm客户端工具

2、Helm常用命令

3、配置国内的Chart仓库

4、使用chart部署一个Nginx应用

5、使用chart部署一个Tomcat应用

6、用变量渲染模板

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前提配置：基于k8s（kubernetes几圈）

 

一、为什么需要Helm？

        Kubernetes上部署的应用服务，都是由特定的资源描述组成，包括deployment、service等。每个资源对象都保存在各自文件中或者集中写到一个配置文件。然后通过kubectl apply –f demo.yaml命令进行部署。

 

如果业务系统只由一个或几个这样的服务组成，那么上面部署管理方式足够用了。

        而对于一个复杂的业务系统，会有很多类似上面的资源描述文件，例如微服务架构应用，组成应用的服务可能多达十个，几十个。如果有更新或回滚应用的需求，可能要修改和维护所涉及的大量资源对象文件，而这种组织和管理应用的方式就显得力不从心了。

        而且由于缺少对发布过的应用版本管理和控制，使Kubernetes上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

（一）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-get等一样，Helm可以很方便的将之前打包好的yaml文件部署到kubernetes上。

（二）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：目录或者压缩包，用于应用描述，由一系列用于描述 k8s 资源对象相关文件的集合。

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。

（三）Helm特点

        开发的一个用于kubernetes的包管理器，每个包称为一个Chart,一个Chart是一个目录(一般情况下会将目录进行打包压缩，形成name-version.tar.gz格式的单一文件，方便传输和存储)

        对于应用发布者而言，可以通过Helm打包应用， 管理应用依赖关系，管理应用版本并发布应用到软件仓库。

        对于使用者而言，使用Helm后不用需要了解Kubernetes的Yaml语法并编写应用部署文件，可以通过Helm下载并在kubernetes上安装需要的应用，

Helm提供了kubernetes上的软件部署，删除，升级， 回滚应用的强大功能

二、Helm V3变化

2019年11月13日， Helm团队发布 Helm v3的第一个稳定版本。该版本主要变化如下：

（一）架构变化

最明显的变化是 Tiller的删除

 

1）Release名称可以在不同命名空间重用

2）支持将 Chart 推送至 Docker 镜像仓库Harbor中

3）使用JSONSchema验证chart values

4）其他

为了更好地协调其他包管理者的措辞 Helm CLI个别更名

helm delete` 更名为 `helm uninstall

helm inspect` 更名为 `helm show

helm fetch` 更名为 `helm pull

但以上旧的命令当前仍能使用。

移除了用于本地临时搭建 Chart Repository的 helm serve 命令。

（二）自动创建名称空间

        在不存在的命名空间中创建发行版时，Helm 2创建了命名空间。Helm 3遵循其他Kubernetes对象的行为，如果命名空间不存在则返回错误。

不再需要requirements.yaml, 依赖关系是直接在chart.yaml中定义。

三、Helm应用包管理器部署

1、部署Helm客户端工具

Helm客户端下载地址：Releases · helm/helm · GitHub

将源码包解压并移动到/usr/bin/目录即可。

[root@k8s-master ~]# wget https://get.helm.sh/helm-v3.5.2-linux-amd64.tar.gz

[root@k8s-master ~]# tar xf helm-v3.5.2-linux-amd64.tar.gz

[root@k8s-master ~]# cd linux-amd64/

[root@k8s-master linux-amd64]# ls

[root@k8s-master linux-amd64]# mv helm /usr/bin/

[root@k8s-master ~]# helm #验证helm命令是否可用

 

2、Helm常用命令

命令	描述
create	创建一个chart并指定名字
dependency	管理chart依赖
get	下载一个release。可用子命令：all、hooks、manifest、notes、values
history	获取release历史
install	安装一个chart
list	列出release
package	将chart目录打包到chart存档文件中
pull	从远程仓库中下载chart并解压到本地 # helm pull stable/mysql --untar
repo	添加，列出，移除，更新和索引chart仓库。可用子命令：add、index、list、remove、update
rollback	从之前版本回滚
search	根据关键字搜索chart。可用子命令：hub、repo
show	查看chart详细信息。可用子命令：all、chart、readme、values
status	显示已命名版本的状态
template	本地呈现模板
uninstall	卸载一个release
upgrade	更新一个release
version	查看helm客户端版本

3、配置国内的Chart仓库

微软仓库（Index of /kubernetes/charts/）这个仓库强烈推荐，基本上官网有的chart这里都有。

阿里云仓库（https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts）

官方仓库（Kubeapps | Home）官方chart仓库，国内有点不好使。

添加chart存储库

[root@k8s-master ~]# helm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts

[root@k8s-master ~]# helm repo add aliyun https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts

[root@k8s-master ~]# helm repo update

查看已配置的chart存储库

[root@k8s-master ~]# helm repo list

 

删除存储库：

[root@k8s-master ~]# helm repo remove aliyun

[root@k8s-master ~]# helm repo list

 

4、使用chart部署一个Nginx应用

1）创建chart

[root@k8s-master ~]# helm create nginx

 

[root@k8s-master ~]# tree nginx/

详解：

nginx/

├── charts #依赖其他包的charts文件

├── Chart.yaml #该chart的描述文件,包括ip地址,版本信息等

├── templates #存放k8s模板文件目录

│   ├── deployment.yaml #创建k8s deployment资源的yaml 模板

│   ├── _helpers.tpl #下划线开头的文件,可以被其他模板引用

│   ├── hpa.yaml #配置服务资源CPU 内存

│   ├── ingress.yaml # ingress 配合service域名访问的配置

│   ├── NOTES.txt #说明文件,helm install之后展示给用户看的内容

│   ├── serviceaccount.yaml

│   ├── service.yaml #kubernetes Serivce yaml模板

│   └── tests

│       └── test-connection.yaml

└── values.yaml #给模板文件使用的变量

 

2）修改values.yaml 里的service的type为 NodePort

[root@k8s-master ~]# cd nginx/

[root@k8s-master nginx]# vim values.yaml

 

3）安装chart任务（注意命令最后的点）

[root@k8s-master nginx]# helm install -f values.yaml

4）查看release

[root@k8s-master nginx]# helm ls #或者helm list

 

5）删除release

[root@k8s-master nginx]# helm delete nginx

6）查看pod状态

[root@k8s-master nginx]# kubectl get pod

[root@k8s-master nginx]# kubectl get pod -o wide

7）查看svc状态

[root@k8s-master nginx]# kubectl get svc

 

访问 192.168.100.132:30281

5、使用chart部署一个Tomcat应用

[root@k8s-master ~]# helm create tomcat

Creating tomcat

[root@k8s-master ~]# cd tomcat/

修改deployment.yaml和service.yaml文件

[root@k8s-master tomcat]# vim templates/deployment.yaml

[root@k8s-master tomcat]# vim templates/service.yaml

 

创建release

[root@k8s-master tomcat]# helm install tomcat .

 

查看release

[root@k8s-master tomcat]# helm ls

 

查看pod和svc

[root@k8s-master tomcat]# kubectl get pod

[root@k8s-master tomcat]# kubectl get pod -o wide

[root@k8s-master tomcat]# kubectl get svc

 

准备测试页

[root@k8s-master tomcat]# kubectl exec -it tomcat-67df6cd4d6-s7qxl /bin/bash

root@tomcat-67df6cd4d6-s7qxl:/usr/local/tomcat# mkdir webapps/ROOT

root@tomcat-67df6cd4d6-s7qxl:/usr/local/tomcat# echo "helm test1" > webapps/ROOT/index.jsp

[root@k8s-master tomcat]# kubectl exec -it tomcat-67df6cd4d6-tkp95 /bin/bash

root@tomcat-67df6cd4d6-tkp95:/usr/local/tomcat# mkdir webapps/ROOT

root@tomcat-67df6cd4d6-tkp95:/usr/local/tomcat# echo "helm test2" > webapps/ROOT/index.jsp

 

访问测试：

访问 192.168.100.132:32092

访问 192.168.100.133:32092

 

删除

[root@k8s-master tomcat]# helm delete tomcat

[root@k8s-master tomcat]# helm ls

 

升级(改完yaml文件之后重新应用)

[root@k8s-master tomcat]# helm install tomcat .

[root@k8s-master tomcat]# helm ls

[root@k8s-master tomcat]# kubectl get pod

 

[root@k8s-master tomcat]# vim templates/deployment.yaml

 

[root@k8s-master tomcat]# helm upgrade tomcat .

[root@k8s-master tomcat]# kubectl get pod

[root@k8s-master tomcat]# helm ls

 

回滚

[root@k8s-master tomcat]# helm rollback tomcat 1

[root@k8s-master tomcat]# helm ls

[root@k8s-master tomcat]# kubectl get pod

 

6、用变量渲染模板

测试模板是否正常

[root@k8s-master tomcat]# helm install --dry-run tomcat .

 

在values.yaml文件中定义变量

[root@k8s-master tomcat]# cat values.yaml

 

[root@k8s-master tomcat]# cat templates/deployment.yaml

[root@k8s-master tomcat]# cat templates/service.yaml

 

deployment.yaml 和service.yaml两个文件的变量都是预先在values.yaml里面定义过引用过来的值。

Release.Name 代表helm install 后面的那个名字

[root@k8s-master tomcat]# helm delete tomcat

将templates目录中多余的文件都删除，只保留两个测试文件

[root@k8s-master tomcat]# ls templates/

[root@k8s-master tomcat]# helm install -f values.yaml

[root@k8s-master tomcat]# helm ls

 

查看发布状态

[root@k8s-master tomcat]# helm status tomcat

[root@k8s-master tomcat]# kubectl get pod

 

查看pod详细信息

[root@k8s-master tomcat]# kubectl describe pod tomcat-dp-67df6cd4d6-78pxc