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Helm 安裝使用

本文轉載自   查看原文   2019-07-29 19:04   1663    Kubernetes

簡介

很多人都使用過Ubuntu下的ap-get或者CentOS下的yum, 這兩者都是Linux系統下的包管理工具。采用apt-get/yum,應用開發者可以管理應用包之間的依賴關系，發布應用；用戶則可以以簡單的方式查找、安裝、升級、卸載應用程序。

我們可以將Helm看作Kubernetes下的apt-get/yum。Helm是Deis (https://deis.com/) 開發的一個用於kubernetes的包管理器。每個包稱為一個Chart，一個Chart是一個目錄（一般情況下會將目錄進行打包壓縮，形成name-version.tgz格式的單一文件，方便傳輸和存儲）。

對於應用發布者而言，可以通過Helm打包應用，管理應用依賴關系，管理應用版本並發布應用到軟件倉庫。

對於使用者而言，使用Helm后不用需要了解Kubernetes的Yaml語法並編寫應用部署文件，可以通過Helm下載並在kubernetes上安裝需要的應用。

除此以外，Helm還提供了kubernetes上的軟件部署，刪除，升級，回滾應用的強大功能。

Helm 組件及相關術語

Helm

Helm 是一個命令行下的客戶端工具。主要用於 Kubernetes 應用程序 Chart 的創建、打包、發布以及創建和管理本地和遠程的 Chart 倉庫。

Tiller

Tiller 是 Helm 的服務端，部署在 Kubernetes 集群中。Tiller 用於接收 Helm 的請求，並根據 Chart 生成 Kubernetes 的部署文件（ Helm 稱為 Release ），然后提交給 Kubernetes 創建應用。Tiller 還提供了 Release 的升級、刪除、回滾等一系列功能。

Chart

Helm 的軟件包，采用 TAR 格式。類似於 APT 的 DEB 包或者 YUM 的 RPM 包，其包含了一組定義 Kubernetes 資源相關的 YAML 文件。

Repoistory

Helm 的軟件倉庫，Repository 本質上是一個 Web 服務器，該服務器保存了一系列的 Chart 軟件包以供用戶下載，並且提供了一個該 Repository 的 Chart 包的清單文件以供查詢。Helm 可以同時管理多個不同的 Repository。

Release

使用 helm install 命令在 Kubernetes 集群中部署的 Chart 稱為 Release。

注：需要注意的是：Helm 中提到的 Release 和我們通常概念中的版本有所不同，這里的 Release 可以理解為 Helm 使用 Chart 包部署的一個應用實例。

Helm工作原理

Chart Install 過程：

  1. Helm從指定的目錄或者tgz文件中解析出Chart結構信息
  2. Helm將指定的Chart結構和Values信息通過gRPC傳遞給Tiller
  3. Tiller根據Chart和Values生成一個Release
  4. Tiller將Release發送給Kubernetes用於生成Release

Chart Update過程：

  1. Helm從指定的目錄或者tgz文件中解析出Chart結構信息
  2. Helm將要更新的Release的名稱和Chart結構，Values信息傳遞給Tiller
  3. Tiller生成Release並更新指定名稱的Release的History
  4. Tiller將Release發送給Kubernetes用於更新Release

Chart Rollback過程：

  1. Helm將要回滾的Release的名稱傳遞給Tiller
  2. Tiller根據Release的名稱查找History
  3. Tiller從History中獲取上一個Release
  4. Tiller將上一個Release發送給Kubernetes用於替換當前Release

Helm的安裝

helm 安裝

Helm由客戶端命helm令行工具和服務端tiller組成，Helm的安裝十分簡單。 下載helm命令行工具到master節點node1的/usr/local/bin下，這里下載的2.14.1版本：

curl -O https://get.helm.sh/helm-v2.14.1-linux-amd64.tar.gz
tar -zxvf helm-v2.14.1-linux-amd64.tar.gz
cd linux-amd64/
cp helm /usr/local/bin/

為了安裝服務端tiller，還需要在這台機器上配置好kubectl工具和kubeconfig文件，確保kubectl工具可以在這台機器上訪問apiserver且正常使用。 這里的master節點已經配置好了kubectl。

創建tiller賬號

因為Kubernetes APIServer開啟了RBAC訪問控制，所以需要創建tiller使用的service account: tiller並分配合適的角色給它。 詳細內容可以查看helm文檔中的Role-based Access Control。 這里簡單起見直接分配cluster-admin這個集群內置的ClusterRole給它。創建helm-rbac.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

創建賬號：

[root@master /]# kubectl create -f helm-rbac.yaml
serviceaccount/tiller created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/tiller created

部署tiller

接下來使用helm部署tiller:

[root@master /]# helm init --service-account tiller --skip-refresh
Creating /root/.helm 
Creating /root/.helm/repository 
Creating /root/.helm/repository/cache 
Creating /root/.helm/repository/local 
Creating /root/.helm/plugins 
Creating /root/.helm/starters 
Creating /root/.helm/cache/archive 
Creating /root/.helm/repository/repositories.yaml 
Adding stable repo with URL: https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com 
Adding local repo with URL: http://127.0.0.1:8879/charts 
$HELM_HOME has been configured at /root/.helm.

Tiller (the Helm server-side component) has been installed into your Kubernetes Cluster.

Please note: by default, Tiller is deployed with an insecure 'allow unauthenticated users' policy.
To prevent this, run `helm init` with the --tiller-tls-verify flag.
For more information on securing your installation see: https://docs.helm.sh/using_helm/#securing-your-helm-installation

由於 Helm 默認會去 kubernetes-charts.storage.googleapis.com拉取鏡像，如果你當前執行的機器不能訪問該域名的話可以使用以下命令來安裝：

# 創建服務端
helm init --service-account tiller --upgrade -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.14.1  --stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
 
# 創建TLS認證服務端，參考地址：https://github.com/gjmzj/kubeasz/blob/master/docs/guide/helm.md
helm init --service-account tiller --upgrade -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.14.1 --tiller-tls-cert /etc/kubernetes/ssl/tiller001.pem --tiller-tls-key /etc/kubernetes/ssl/tiller001-key.pem --tls-ca-cert /etc/kubernetes/ssl/ca.pem --tiller-namespace kube-system --stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts

client:

helm init --client-only --stable-repo-url https://aliacs-app-catalog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts/
helm repo add incubator https://aliacs-app-catalog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts-incubator/
helm repo update

tiller默認被部署在k8s集群中的kube-system這個namespace下：

[root@master /]# kubectl get pod -n kube-system -l app=helm
NAME                             READY   STATUS             RESTARTS   AGE
tiller-deploy-7bf78cdbf7-nclnr   0/1     ImagePullBackOff   0          40s

查看：

[root@master /]# helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.14.1", GitCommit:"5270352a09c7e8b6e8c9593002a73535276507c0", GitTreeState:"clean"}
Error: could not find a ready tiller pod

異常修復

發現沒有啟動起來，查看錯誤：

[root@master /]# kubectl describe pod tiller-deploy-7bf78cdbf7-nclnr -n kube-system
。。。。。。。
Events:
  Type     Reason     Age                   From               Message
  ----     ------     ----                  ----               -------
  Normal   Pulling    29m (x4 over 32m)     kubelet, slaver1   Pulling image "gcr.io/kubernetes-helm/tiller:v2.14.1"
  Warning  Failed     29m (x4 over 31m)     kubelet, slaver1   Failed to pull image "gcr.io/kubernetes-helm/tiller:v2.14.1": rpc error: code = Unknown desc = Error response from daemon: Get https://gcr.io/v2/: net/http: request canceled while waiting for connection (Client.Timeout exceeded while awaiting headers)
  Warning  Failed     29m (x4 over 31m)     kubelet, slaver1   Error: ErrImagePull
  Normal   BackOff    29m (x6 over 31m)     kubelet, slaver1   Back-off pulling image "gcr.io/kubernetes-helm/tiller:v2.14.1"
  Normal   Scheduled  28m                   default-scheduler  Successfully assigned kube-system/tiller-deploy-7bf78cdbf7-nclnr to slaver1
  Warning  Failed     6m58s (x97 over 31m)  kubelet, slaver1   Error: ImagePullBackOff

明顯就是網絡問題，鏡像拉去不下來

[root@master /]# helm init --service-account tiller --upgrade -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.14.1  --stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
$HELM_HOME has been configured at /root/.helm.

Tiller (the Helm server-side component) has been installed into your Kubernetes Cluster.

Please note: by default, Tiller is deployed with an insecure 'allow unauthenticated users' policy.
To prevent this, run `helm init` with the --tiller-tls-verify flag.
For more information on securing your installation see: https://docs.helm.sh/using_helm/#securing-your-helm-installation

還是有問題

直接刪除/root/.helm

安裝socat

[root@master /]# yum install socat -y

再卸載helm

[root@master /]# helm reset -f

再次執行

[root@master /]# helm init --service-account tiller --upgrade -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.14.1  --stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts 
Creating /root/.helm 
Creating /root/.helm/repository 
Creating /root/.helm/repository/cache 
Creating /root/.helm/repository/local 
Creating /root/.helm/plugins 
Creating /root/.helm/starters 
Creating /root/.helm/cache/archive 
Creating /root/.helm/repository/repositories.yaml 
Adding stable repo with URL: https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts 
Adding local repo with URL: http://127.0.0.1:8879/charts 
$HELM_HOME has been configured at /root/.helm.

Tiller (the Helm server-side component) has been upgraded to the current version.
[root@master /]# helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.14.1", GitCommit:"5270352a09c7e8b6e8c9593002a73535276507c0", GitTreeState:"clean"}
Server: &version.Version{SemVer:"v2.14.1", GitCommit:"5270352a09c7e8b6e8c9593002a73535276507c0", GitTreeState:"clean"}

安裝完成后查看

[root@master /]# kubectl get pods -n kube-system -o wide
NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP              NODE      NOMINATED NODE   READINESS GATES
coredns-5c98db65d4-gts57         1/1     Running   0          3d22h   10.244.2.2      slaver2   <none>           <none>
coredns-5c98db65d4-qhwrw         1/1     Running   0          3d22h   10.244.1.2      slaver1   <none>           <none>
etcd-master                      1/1     Running   2          3d22h   18.16.202.163   master    <none>           <none>
kube-apiserver-master            1/1     Running   2          3d22h   18.16.202.163   master    <none>           <none>
kube-controller-manager-master   1/1     Running   6          3d22h   18.16.202.163   master    <none>           <none>
kube-flannel-ds-amd64-2lwl8      1/1     Running   0          3d18h   18.16.202.227   slaver1   <none>           <none>
kube-flannel-ds-amd64-9bjck      1/1     Running   0          3d18h   18.16.202.95    slaver2   <none>           <none>
kube-flannel-ds-amd64-gxxqg      1/1     Running   0          3d18h   18.16.202.163   master    <none>           <none>
kube-proxy-8cwj4                 1/1     Running   0          18h     18.16.202.163   master    <none>           <none>
kube-proxy-j9zpz                 1/1     Running   0          18h     18.16.202.227   slaver1   <none>           <none>
kube-proxy-vfgjv                 1/1     Running   0          18h     18.16.202.95    slaver2   <none>           <none>
kube-scheduler-master            1/1     Running   6          3d22h   18.16.202.163   master    <none>           <none>
tiller-deploy-6787c946f8-qm9cn   1/1     Running   0          15h     10.244.1.5      slaver1   <none>           <none>

可以看到只在slaver1節點上面才安裝了tiller

helm 使用

更換倉庫

# 先移除原先的倉庫
helm repo remove stable
# 添加新的倉庫地址
helm repo add stable https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
# 更新倉庫
helm repo update

阿里雲的倉庫 更新太慢，換成微軟的

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

查看倉庫：

[root@master /]# helm repo list
NAME  	URL                                      
stable	http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts/
local 	http://127.0.0.1:8879/charts

查看在存儲庫中可用的所有 Helm charts：

[root@master /]# helm search
NAME                          	CHART VERSION	APP VERSION  	DESCRIPTION                                                 
stable/acs-engine-autoscaler  	2.1.3        	2.1.1        	Scales worker nodes within agent pools                      
stable/aerospike              	0.1.7        	v3.14.1.2    	A Helm chart for Aerospike in Kubernetes                    
stable/anchore-engine         	0.1.3        	0.1.6        	Anchore container analysis and policy evaluation engine s...
stable/artifactory            	7.0.3        	5.8.4        	Universal Repository Manager supporting all major packagi...
stable/artifactory-ha         	0.1.0        	5.8.4        	Universal Repository Manager supporting all major packagi...
stable/aws-cluster-autoscaler 	0.3.2        	             	Scales worker nodes within autoscaling groups.              
stable/bitcoind               	0.1.0        	0.15.1       	Bitcoin is an innovative payment network and a new kind o...
stable/buildkite              	0.2.1        	3            	Agent for Buildkite                                         
stable/centrifugo             	2.0.0        	1.7.3        	Centrifugo is a real-time messaging server.                 
stable/cert-manager           	0.2.2        	0.2.3        	A Helm chart for cert-manager                               
stable/chaoskube              	0.6.2        	0.6.1        	Chaoskube periodically kills random pods in your Kubernet...
stable/chronograf             	0.4.2        	             	Open-source web application written in Go and React.js th...
stable/cluster-autoscaler     	0.4.2        	1.1.0        	Scales worker nodes within autoscaling groups.              
stable/cockroachdb            	0.6.5        	1.1.5        	CockroachDB is a scalable, survivable, strongly-consisten...
stable/concourse              	1.0.2        	3.9.0        	Concourse is a simple and scalable CI system.               
stable/consul                 	1.3.1        	1.0.0        	Highly available and distributed service discovery and ke...
stable/coredns                	0.8.0        	1.0.1        	CoreDNS is a DNS server that chains plugins and provides ...
stable/coscale                	0.2.0        	3.9.1        	CoScale Agent                                               
stable/dask-distributed       	2.0.0        	             	Distributed computation in Python                           
stable/datadog                	0.10.9       	             	DataDog Agent                                               
stable/docker-registry        	1.0.3        	2.6.2        	A Helm chart for Docker Registry   
。。。。。。

卸載helm

helm reset

Helm Chart 結構

Chart 目錄結構

examples/
  Chart.yaml          # Yaml文件，用於描述Chart的基本信息，包括名稱版本等
  LICENSE             # [可選] 協議
  README.md           # [可選] 當前Chart的介紹
  values.yaml         # Chart的默認配置文件
  requirements.yaml   # [可選] 用於存放當前Chart依賴的其它Chart的說明文件
  charts/             # [可選]: 該目錄中放置當前Chart依賴的其它Chart
  templates/          # [可選]: 部署文件模版目錄，模版使用的值來自values.yaml和由Tiller提供的值
  templates/NOTES.txt # [可選]: 放置Chart的使用指南

Chart.yaml 文件

name: [必須] Chart的名稱
version: [必須] Chart的版本號，版本號必須符合 SemVer 2：http://semver.org/
description: [可選] Chart的簡要描述
keywords:
  -  [可選] 關鍵字列表
home: [可選] 項目地址
sources:
  - [可選] 當前Chart的下載地址列表
maintainers: # [可選]
  - name: [必須] 名字
    email: [可選] 郵箱
engine: gotpl # [可選] 模版引擎，默認值是gotpl
icon: [可選] 一個SVG或PNG格式的圖片地址

requirements.yaml 和 charts目錄

requirements.yaml 文件內容：

dependencies:
  - name: example
    version: 1.2.3
    repository: http://example.com/charts
  - name: Chart名稱
    version: Chart版本
    repository: 該Chart所在的倉庫地址

Chart支持兩種方式表示依賴關系，可以使用requirements.yaml或者直接將依賴的Chart放置到charts目錄中。

templates 目錄

templates目錄中存放了Kubernetes部署文件的模版。

# db.yaml
apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: deis-database
  namespace: deis
  labels:
    heritage: deis
spec:
  replicas: 1
  selector:
    app: deis-database
  template:
    metadata:
      labels:
        app: deis-database
    spec:
      serviceAccount: deis-database
      containers:
        - name: deis-database
          image: {{.Values.imageRegistry}}/postgres:{{.Values.dockerTag}}
          imagePullPolicy: {{.Values.pullPolicy}}
          ports:
            - containerPort: 5432
          env:
            - name: DATABASE_STORAGE
              value: {{default "minio" .Values.storage}}

創建自己的chart

我們創建一個名為mongodb的chart，看一看chart的文件結構。

[root@master /]# helm create mongodb
Creating mongodb

[root@master /]# tree mongodb
mongodb
├── charts                  #依賴的chart
├── Chart.yaml              #Chart本身的版本和配置信息
├── templates               #配置模板目錄
│   ├── deployment.yaml     #kubernetes Deployment object
│   ├── _helpers.tpl        #用於修改kubernetes objcet配置的模板
│   ├── ingress.yaml
│   ├── NOTES.txt           #helm提示信息
│   ├── service.yaml        #kubernetes Serivce
│   └── tests
│       └── test-connection.yaml
└── values.yaml             #kubernetes object configuration

3 directories, 8 files

參考：

kubernetes之helm簡介、安裝、配置、使用指南

使用kubeadm安裝Kubernetes 1.15

Kubernetes Helm 初體驗


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