Helm基础与使用

一、Helm是什么

Helm Charts 帮助您定义、安装和升级最复杂的 Kubernetes 应用程序。

​ Helm是运行在Kubernetes环境中的一个统一打包管理K8S资源的工具，类似于Linux包管理工具yum/apt。使用Helm可以对应用的configmap、service、deployment等一系列的K8S资源的创建和升级，将应用的一系列资源当做一个软件包管理。

​ Helm主要有v2和v3两个版本，v2版本是C/S架构，由客户端组件 helm 和服务端组件 Tiller 组成；v3则直接通过K8S的ApiServer操作K8S资源。这里推荐直接使用v3版本。

二、为什么要使用Helm

​ 对K8S上的应用管理，一般以yaml文件描述然后部署。这个在生产环境中上线应用非常不方便，也不利用后期的管理和维护。Helm可以很好的描述一个K8S应用的各个资源如deployment、configmap之间的关系，并且可以通过模板化的管理一类应用。

​ 简单的说，Helm 可以很好的管理chart，具有版本管理，历史回溯，快速回滚功能，这个是简单的使用编排模板所不能比拟的。

三、如何使用Helm

​ 使用Helm之前先了解几个相关的概念：

helm

  • Helm 是一个命令行下的客户端工具。主要用于 Kubernetes 应用程序 Chart 的创建、打包、发布以及创建和管理本地和远程的 Chart 仓库。

Chart

  • Helm 的软件包，采用 TAR 格式。类似于 APT 的 DEB 包或者 YUM 的 RPM 包，其包含了一组定义 Kubernetes 资源相关的 YAML 文件。

Repoistory

  • Helm 的软件仓库，Repository 本质上是一个 Web 服务器，该服务器保存了一系列的 Chart 软件包以供用户下载，并且提供了一个该 Repository 的 Chart 包的清单文件以供查询。Helm 可以同时管理多个不同的 Repository。

Release

  • 使用 helm install 命令在 Kubernetes 集群中部署的 Chart 称为 Release。可以理解为 Helm 使用 Chart 包部署的一个应用实例。

1、创建一个chart

helm create myapp

​ Chart.yaml chart的一些描述，包括名称、版本号等

​ values.yaml 参数值，提供给模版引用

​ templates 模板文件目录。包括deployment、service、hpa等资源yaml描述

2、K8S资源yaml描述文件编写

​ yaml格式格式和之前写的yaml文件类似，这里主要值使用变量进行填充。比如值直接引用：

app: {{ .Values.appname }}

​ 循环的编写：

{{- range .Values.configOverrides }}
  {{ . }}: |
{{ $.Files.Get (printf "%s%s" "configs/" .) | indent 4 }}
{{- end }}

​ 对于不同的K8S资源模版，存放在不同的文件名中。模版的值内容全部从 values.yaml 或者 Chart.yaml引入。

3、测试、打包、部署到K8S

# 调试

helm install --debug --dry-run ./detailpage/ --generate-name

# 打包

helm package ./detailpage

# 安装

helm install detailpage --namespace webapp ./detailpage-0.1.0.tgz

四、例子：使用Helm打包PHP应用

​ 打包PHP应用（detailpage）主要有配置文件、程序Docker镜像两个部分。其中，配置文件使用configmap，程序使用deployment，暴露web端口使用service。

detailpage/values.yaml

# Default values for yxds.
# This is a YAML-formatted file.
# Declare variables to be passed into your templates.

replicaCount: 2
namespace: webapp

appname: detailpage

image:
  repository: my.com/webapp/detailpage
  pullPolicy: IfNotPresent
  # Overrides the image tag whose default is the chart appVersion.
  tag: "v1"

containerPort: 80

imagePullSecrets:
  - name: dockerkey
nameOverride: ""
fullnameOverride: ""

podAnnotations: {}

# put your configfiles in configs/
configOverrides:
  - config.php

service:
  type: ClusterIP
  port: 8100
  targetPort: 80

autoscaling:
  enabled: false
  minReplicas: 2
  maxReplicas: 5
  targetCPUUtilizationPercentage: 80
  targetMemoryUtilizationPercentage: 80

detailpage/templates/deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{ .Values.appname }}
  namespace: {{ .Values.namespace }}
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: {{ .Values.appname }}
  replicas: {{ .Values.replicaCount }}
  template:
    metadata:
      labels:
        app: {{ .Values.appname }}  
    spec:
      {{- with .Values.imagePullSecrets }}
      imagePullSecrets:
        {{- toYaml . | nindent 8 }}
      {{- end }}
      containers:
        - name: {{ .Chart.Name }}
          image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag | default .Chart.AppVersion }}"
          imagePullPolicy: {{ .Values.image.pullPolicy }}
          ports:
            - name: http
              containerPort: {{ .Values.containerPort }}
              protocol: TCP

detailpage/templates/configmap.yaml

{{- if .Values.configOverrides }}
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Values.appname }}
  namespace: {{ .Values.namespace }}
data:
{{- range .Values.configOverrides }}
  {{ . }}: |
{{ $.Files.Get (printf "%s%s" "configs/" .) | indent 4 }}
{{- end }}
{{- end }}