K8S中Helm使用
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一、为什么要使用
K8S上的应用对象，都是由特定的资源描述组成，包括deployment、service等。都保存各自文件中或者集中写到一个配置文件。然后kubectl apply –f 部署。
如果应用只由一个或几个这样的服务组成，上面部署方式足够了。
而对于一个复杂的应用，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文件，而这种组织和管理应用的方式就显得力不从心了。
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
二、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。
三、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：
3.1 架构变化
最明显的变化是 Tiller 的删除
-
Release名称可以在不同命名空间重用 -
支持将 Chart 推送至 Docker 镜像仓库中
-
使用JSONSchema验证chart values
-
其他:
1）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。
2）移除了用于本地临时搭建 Chart Repository 的 helm serve 命令。
3）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。
4） 不再需要requirements.yaml, 依赖关系是直接在chart.yaml中定义。
四、Helm客户端
4.1 部署Helm客户端
Helm客户端下载地址：https://github.com/helm/helm/releases
解压移动到/usr/bin/目录即可
wget https://get.helm.sh/helm-v3.0.0-linux-amd64.tar.gz
tar zxvf helm-v3.0.0-linux-amd64.tar.gz
mv linux-amd64/helm /usr/bin/
4.2 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 |
4.3 配置国内Chart仓库
- 微软仓库（http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts/）这个仓库推荐，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（https://hub.kubeapps.com/charts/incubator）官方chart仓库，国内有点不好使。
添加存储库：
helm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts
helm repo add aliyun https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
helm repo update
查看配置的存储库：
helm repo list
helm search repo stable
一直在stable存储库中安装charts，你可以配置其他存储库。
删除存储库：
helm repo remove aliyun
五、 Helm基本使用
主要介绍三个命令：
-
chart install
-
chart upgrade
-
chart rollback
5.1使用chart部署一个应用
查找chart：
# helm search repo
# helm search repo mysql
为什么mariadb也在列表中？因为他和mysql有关。
查看chart信息：
# helm show chart stable/mysql
安装包：
# helm install db stable/mysql
查看发布状态：
# helm status db
5.2 安装前自定义chart配置选项
上面部署的mysql并没有成功，这是因为并不是所有的chart都能按照默认配置运行成功，可能会需要一些环境依赖，例如PV。
所以我们需要自定义chart配置选项，安装过程中有两种方法可以传递配置数据：
- –values（或-f）：指定带有覆盖的YAML文件。这可以多次指定，最右边的文件优先
- –set：在命令行上指定替代。如果两者都用，–set优先级高
–values使用，先将修改的变量写到一个文件中
# helm show values stable/mysql
# cat config.yaml
persistence:
enabled: true
storageClass: "managed-nfs-storage"
accessMode: ReadWriteOnce
size: 8Gi
mysqlUser: "k8s"
mysqlPassword: "123456"
mysqlDatabase: "k8s"
# helm install db -f config.yaml stable/mysql
# kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
db-mysql-57485b68dc-4xjhv 1/1 Running 0 8m51s
以上将创建具有名称的默认MySQL用户k8s，并授予此用户访问新创建的k8s数据库的权限，但将接受该图表的所有其余默认值。
命令行替代变量：
# helm install db --set persistence.storageClass="managed-nfs-storage" stable/mysql
也可以把chart包下载下来查看详情：
# helm pull stable/mysql --untar
values yaml与set使用：
该helm install命令可以从多个来源安装：
- chart存储库
- 本地chart存档（helm install foo-0.1.1.tgz）
- chart目录（helm install path/to/foo）
- 完整的URL（helm install https://example.com/charts/foo-1.2.3.tgz）
5.3 构建一个Helm Chart
# helm create mychart
Creating mychart
# tree mychart/
mychart/
├── charts
├── Chart.yaml
├── templates
│ ├── deployment.yaml
│ ├── _helpers.tpl
│ ├── ingress.yaml
│ ├── NOTES.txt
│ └── service.yaml
└── values.yaml
- 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：放置模板助手的地方，可以在整个 chart 中重复使用
创建Chart后，接下来就是将其部署：
helm install web mychart/
也可以打包推送的charts仓库共享别人使用。
# helm package mychart/
mychart-0.1.0.tgz
5.4 升级、回滚和删除
发布新版本的chart时，或者当您要更改发布的配置时，可以使用该helm upgrade 命令。
# helm upgrade --set imageTag=1.17 web mychart
# helm upgrade -f values.yaml web mychart
如果在发布后没有达到预期的效果，则可以使用helm rollback 回滚到之前的版本。
例如将应用回滚到第一个版本：
# helm rollback web 2
卸载发行版，请使用以下helm uninstall命令：
# helm uninstall web
查看历史版本配置信息
# helm get all web
# helm get all --revision 4 web