helm的安装、使用以及自定义Chart

Helm概述

Helm 是一个 Kubernetes 的包管理工具，类似 Linux 的包管理器，如RedHat系的yum、Debian的apt，可以很方便的将之前打包好的 yaml 文件部署到 Kubernetes 上。Helm主要解决以下问题：1、把yaml作为一个整体管理。2、实现yaml的高效复用。3、实现应用级别的版本管理。

当前 Helm 已经升级到V3版本，相比于V2版本主要变化如下：

1、 最明显的变化是删除了 Tiller 。
2、 Release 名称可以在不同命名空间重用。
3、 支持将 Chart 推送至 Docker 镜像仓库中。
4、 使用 JSONSchema 验证 chart values。

Helm 有3个重要概念：
    1、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。
    2、Chart：应用描述，一系列用于描述 k8s 资源相关文件的集合。
    3、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；release是在 k8s 中创建出真实运行的资源对象。

下图是 Helm V2 与 Helm V3 的架构图对比：

V2版本的架构中，Tiller在Kubernetes集群中，Helm Client发请求给Tiller需要经过RBAC认证。而V3版本是Helm通过kubeconfig连接kube-apiserver，避免了使用者去配置RBAC权限。

安装Helm

安装Helm V3版本非常简单，只需要下载Helm的二进制文件，并复制到 Kubernetes 主节点的 /usr/bin 目录即可。

Helm下载地址 https://get.helm.sh/helm-v3.4.2-linux-amd64.tar.gz

解压Helm

tar zxvf helm-v3.4.2-linux-amd64.tar.gz

移动到主节点 /usr/bin 目录

mv linux-amd64/helm /usr/bin/

验证是否安装成功

helm version

如同yum、apt拥有仓库一样，Helm也有仓库，使用Helm默认仓库下载Chart比较慢，可以增加微软、阿里的仓库。

添加微软Chart仓库

helm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts

添加阿里Chart仓库

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

更新Chart仓库

helm repo update

查看仓库列表

helm repo list

删除仓库

helm repo remove aliyun

使用Helm安装K8S应用

Weave Scope 是一款 Docker 和 Kubernetes 可视化监控工具，可以监控 Kubernetes 集群中的一系列资源的状态、资源使用情况、应用拓扑、scale、还提供通过浏览器进入容器内部调试等功能。Helm 仓库提供了 Weave Scope 编写好的 Chart，使用 Helm 安装 Weave Scope 非常方便。

在chart仓库中查找weave

helm search repo weave

安装stable/weave-scope。注意 helm install 后面接的第一个参数叫做Release，名字可以随意取，我们起名为ui

helm install ui stable/weave-scope

查看所有Release

helm list

查看单个Release状态

helm status ui

weave-scope安装完之后，需要配置ingress才能在集群外部用浏览器打开weave-scope的可视化页面。如果你的k8s集群没有安装ingress-controller可以查看这篇博客 https://blog.csdn.net/u010606397/article/details/107815079

配置ingress规则

vim ingress-weave.yaml

apiVersion: networking.k8s.io/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-my
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: "nginx"
spec:
  rules:
  - host: weave.k8s01.com
    http:
      paths:
      - path: /
        backend:
          serviceName: ui-weave-scope
          servicePort: 80

配置 /etc/hosts 将 weave.k8s01.com 映射到本机 127.0.0.1

vim /etc/hosts

加入如下内容

127.0.0.1 weave.k8s01.com

部署ingress

kubectl apply ingress-weave.yaml

修改宿主机 hosts 文件，添加 DNS 映射，window 系统的 hosts 文件在 C:\Windows\System32\drivers\etc 目录下。

Kubernetes主节点IP weave.k8s01.com

打开浏览器，访问 Weave Scope 可视化页面。注意，端口不一定是30080，这取决于你集群上ingress-controller的配置

http://weave.k8s01.com:30080/

自定义Chart

如果每部署一个k8s应用都需要写一份deployment、service配置，应用多的时候会很难管理，并且每个应用的deployment、service配置大同小异，将deployment、service做成模板可大大减少配置文件数量。

创建自定义Chart

helm create template-chart

template-chart目录的文件结构如下：
├── 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。

为了简单，本博客仅保留部分配置文件，其他文件删除，保留文件如下：

values.yaml用于存放变量，values.yaml配置如下

replicas: 1
image: nginx
tag: 1.16
label: nginx
servicePort: 80
targetPort: 80
serviceType: NodePort

templates目录用于存放模板文件，模板文件通过 {{ .Values.xxxxxx }} 获取values.yaml中定义的值，例如：{{ .Values.replicas }} 、{{ .Values.image }}。

另外，部署自定义chart的命令是 helm install nginx-web template-chart 。 helm install 命令的第一个参数称为 Release，名字可以随意取，模板文件使用 {{ .Release.Name }} 可获取Release名称；第二个参数 template-chart 是自定义chart的目录名。

修改 deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: {{ .Values.label }}
  name: {{ .Release.Name }}
spec:
  replicas: {{ .Values.replicas }}
  selector:
    matchLabels:
      app: {{ .Values.label }}
  template:
    metadata:
      labels:
        app: {{ .Values.label }}
    spec:
      containers:
      - image: {{ .Values.image }}:{{ .Values.tag }}
        name: nginx

修改service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: {{ .Values.label }}
  name: {{ .Release.Name }}
spec:
  ports:
  - port: {{ .Values.servicePort }}
    protocol: TCP
    targetPort: {{ .Values.targetPort }}
  selector:
    app: {{ .Values.label }}
  type: {{ .Values.serviceType }}

NOTES.txt 随便写个欢迎信息即可

hello

.helmingore、Chart.yaml 不需要修改

安装自定义chart

helm install nginx-web template-chart

由于service是NodePort类型，对外暴露了端口。查看service对外暴露的端口

kubectl get svc

访问nginx

http://主节点IP:30076/

卸载 Helm 安装的 Release

helm uninstall nginx-web