Kubernetes入门至精通 | 部署Helm

Posted 2022-03-14 一个热爱编程的通信人

什么是 Helm

在没使用 helm 之前，向 kubernetes 部署应用，我们要依次部署 deployment、svc 等，步骤较繁琐。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）。然后调用 Kubectl 自动执行 K8s 资源部署

Helm 是官方提供的类似于 YUM 的包管理器，是部署环境的流程封装。Helm 有两个重要的概念：chart 和 release

• 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。chart 是应用部署的自包含逻辑单元。可以将 chart 想象成 apt、yum 中的软件安装包
• release 是 chart 的运行实例，代表了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 能够多次安装到同一个集群，每次安装都是一个 release

Helm 包含两个组件：Helm 客户端和 Tiller 服务器，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 服务器运行在 Kubernetes 集群中，它会处理 Helm 客户端的请求，与 Kubernetes API Server 交互

Helm 部署

越来越多的公司和团队开始使用 Helm 这个 Kubernetes 的包管理器，我们也将使用 Helm 安装 Kubernetes 的常用组件。 Helm 由客户端命 helm 令行工具和服务端 tiller 组成，Helm 的安装十分简单。 下载 helm 命令行工具到 master 节点 node1 的 /usr/local/bin 下，这里下载的 2.13. 1版本：

$ ntpdate ntp1.aliyun.com
$ wget https://storage.googleapis.com/kubernetes-helm/helm-v2.13.1-linux-amd64.tar.gz
$ tar -zxvf helm-v2.13.1-linux-amd64.tar.gz
$ cd linux-amd64/
$ cp helm /usr/local/bin/

为了安装服务端 tiller，还需要在这台机器上配置好 kubectl 工具和 kubeconfig 文件，确保 kubectl 工具可以在这台机器上访问 apiserver 且正常使用。 这里的 node1 节点以及配置好了 kubectl

因为 Kubernetes APIServer 开启了 RBAC 访问控制，所以需要创建 tiller 使用的 service account: tiller 并分配合适的角色给它。 详细内容可以查看helm文档中的 [Role-based Access Control](
https://docs.helm.sh/using_helm/#role-based-access-control)。 这里简单起见直接分配 cluster- admin 这个集群内置的 ClusterRole 给它。创建 rbac-config.yaml 文件：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: tiller
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: tiller
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: tiller
    namespace: kube-system

$ kubectl create -f rbac-config.yaml
        serviceaccount/tiller created
        clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/tiller created

$ helm init --service-account tiller --skip-refresh

tiller 默认被部署在 k8s 集群中的 kube-system 这个namespace 下

$ kubectl get pod -n kube-system -l app=helm
NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
tiller-deploy-c4fd4cd68-dwkhv   1/1     Running   0          83s

$ helm version
Client: &version.VersionSemVer:"v2.13.1", GitCommit:"618447cbf203d147601b4b9bd7f8c37a5d39fbb4", GitTreeState:"clean"
Server: &version.VersionSemVer:"v2.13.1", GitCommit:"618447cbf203d147601b4b9bd7f8c37a5d39fbb4", GitTreeState:"clean"

Helm 自定义模板

# 创建文件夹
$ mkdir ./hello-world
$ cd ./hello-world

# 创建自描述文件 Chart.yaml , 这个文件必须有 name 和 version 定义
$ cat <<'EOF' > ./Chart.yaml
name: hello-world
version: 1.0.0
EOF

# 创建模板文件， 用于生成 Kubernetes 资源清单（manifests） 
$ mkdir ./templates

$ cat <<'EOF' > ./templates/deployment.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-world
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello-world
    spec:
      containers:
        - name: hello-world
          image: wangyanglinux/myapp:v1
          ports:
            - containerPort: 80
              protocol: TCP
EOF

$ cat <<'EOF' > ./templates/service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: hello-world
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - port: 80
    targetPort: 80
    protocol: TCP
  selector:
    app: hello-world
EOF

# 使用命令 helm install RELATIVE_PATH_TO_CHART 创建一次Release
$ helm install .

# 列出已经部署的 Release
$ helm ls
# 查询一个特定的 Release 的状态
$ helm status RELEASE_NAME
# 移除所有与这个 Release 相关的 Kubernetes 资源
$ helm delete cautious-shrimp
# helm rollback RELEASE_NAME REVISION_NUMBER
$ helm rollback cautious-shrimp 1
# 使用 helm delete --purge RELEASE_NAME 移除所有与指定 Release 相关的 Kubernetes 资源和所有这个 Release 的记录
$ helm delete --purge cautious-shrimp
$ helm ls --deleted

# 配置体现在配置文件 values.yaml
$ cat <<'EOF' > ./values.yaml
image:
  repository: gcr.io/google-samples/node-hello
  tag: '1.0'
EOF

# 这个文件中定义的值，在模板文件中可以通过 .VAlues对象访问到
$ cat <<'EOF' > ./templates/deployment.yaml
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: hello-world
spec:
  replicas: 1
  template:
    metadata:
      labels:
        app: hello-world
    spec:
      containers:
        - name: hello-world
          image:  .Values.image.repository : .Values.image.tag 
          ports:
            - containerPort: 8080
              protocol: TCP
EOF

# 在 values.yaml 中的值可以被部署 release 时用到的参数 --values YAML_FILE_PATH 或 --set key1=value1, key2=value2 覆盖掉
$ helm install --set image.tag='latest' .

# 升级版本
helm upgrade  -f values.yaml test .

Debug

# 使用模板动态生成K8s资源清单，非常需要能提前预览生成的结果。
# 使用--dry-run --debug 选项来打印出生成的清单文件内容，而不执行部署
helm install . --dry-run --debug --set image.tag=latest