kubernetes系列：（三）、helm的安裝和使用

一、helm簡介

kubernetes : 解決了容器維護的難題，通過yaml編寫，比如deployment，job，statefulset、configmap等等，通過控制循環，讓容器鏡像便於管理，集群維護難度大減（google 15年 生產負載經驗，每周維護數十億容器）

管理應用過程中，維護一系列yaml文件，學習成本有點高。

所以Helm來了，Helm 定義了一套 Chart 格式來描述一個應用。打個比方，一個安卓程序打包成 APK 格式，就可以安裝到任意一台運行安卓系統的手機上。如果我們把 kubernetes 比做安卓系統，kubernetes 應用比做安卓程序，那么 Chart 就可以比做 APK。這也意味着，kubernetes 應用只要打包成 Chart，就可以通過 Helm 部署到任意一個 kubernetes 集群上。

Helm 社區已經維護了一個官方 Helm Hub，我們可以直接使用別人已經做好的 Helm Chart，如下圖，通過helm能更簡單的管理比較復雜的應用程序。

 

所以對於我們來說：

面向java編程：java文件

面向docker編程：dockerfile

面向kubernetes編程：yaml

面向helm編程：chart

 

二、helm部署

helm現在最新版本是Helm v3.0.0-alpha.2 ，是大版本更新，不需要安裝服務端組件 Tiller。

1. 下載

　github下載release版本：博主下載的是amd64  具體可以通過  lsb_release -a     查看系統版本

2. 安裝

# 解壓文件
tar -zxvf helm-v3.0.0-alpha.2-linux-amd64.tar.gz

# 拷貝 helm 指令放到bin目錄下
cp linux-amd64/helm  /usr/local/bin/

# 驗證
helm help

3. 初始化

helm init

4. 常用命令介紹

# 查找
helm search nginx 

# 安裝
helm install 

 

三、試做一個hello-world

1. 創建my-hello-world的chart

# 在文件夾下，執行命令
helm create my-hello-world

對應文件夾下下出現my-hello-world子目錄，就是helm自動生成的空chart，這個chart里的名稱是my-hello-world。

需要注意的是，Chart里面的my-hello-world名稱需要和生成的Chart文件夾名稱一致。如果修改my-hello-world，則需要做一致的修改。

在根目錄下的Chart.yaml文件內，聲明了當前Chart的名稱、版本等基本信息，這些信息會在該Chart被放入倉庫后，供用戶瀏覽檢索。

# 進入文件夾
[root@cbov10-sso55-113 kubernetes]# cd my-hello-world/
[root@cbov10-sso55-113 my-hello-world]# ll
total 8
drwxr-x--- 2 root root    6 Aug 21 15:52 charts
-rw-r----- 1 root root  912 Aug 21 15:52 Chart.yaml
drwxr-x--- 2 root root  106 Aug 21 15:52 templates
-rw-r----- 1 root root 1067 Aug 21 15:52 values.yaml

templates目錄下，存kubernetes相關的yaml文件，如下:deployment.yaml，service.yaml

[root@cbov10-sso55-113 my-hello-world]# cd templates/
[root@cbov10-sso55-113 templates]# ll
total 20
-rw-r----- 1 root root 1357 Aug 21 15:52 deployment.yaml
-rw-r----- 1 root root 1457 Aug 21 15:52 _helpers.tpl
-rw-r----- 1 root root  910 Aug 21 15:52 ingress.yaml
-rw-r----- 1 root root 1320 Aug 21 15:52 NOTES.txt
-rw-r----- 1 root root  430 Aug 21 15:52 service.yaml

2.Chart說明和配置

Helm Chart對於應用的打包，不僅僅是將Deployment和Service以及其它資源整合在一起。我們看到deployment.yaml和service.yaml文件被放在templates/文件夾下，相較於原生的Kubernetes配置，多了很多渲染所用的可注入字段。比如在deployment.yaml的spec.replicas 中，使用的是  .Values.replicaCount  而不是Kubernetes本身的靜態數值。這個用來控制應用在Kubernetes上應該有多少運行副本的字段，在不同的應用部署環境下可以有不同的數值，而這個數值便是由注入的 Values 提供。

在根目錄下我們看到有一個values.yaml文件，這個文件提供了應用在安裝時的默認參數。在默認的Values中，我們看到 replicaCount: 1說明該應用在默認部署的狀態下只有一個副本。

為了使用我們要部署應用的鏡像，我們看到deployment.yaml里在  spec.template.spec.containers  里，image和imagePullPolicy都使用了Values中的值。其中image字段由  .Values.image.repository  和  .Chart.AppVersion  組成。看到這里，同學們應該就知道我們需要變更的字段了，一個是位於values.yaml內的    image.repository  ，另一個是位於Chart.yaml里的    AppVersion 。我們將它們與我們需要部署應用的docker鏡像匹配起來。

這里我們把values.yaml里的  image.repository  設置成somefive/hello-world，把Chart.yaml里的  AppVersion  設置成1.0.0即可。

類似的，我們可以查看service.yaml內我們要部署的服務，其中的主要配置也在values.yaml中。默認生成的服務將80端口暴露在Kubernetes集群內部。我們暫時不需要對這一部分進行修改。

由於部署的hello-world服務會從環境變量中讀取USERNAME環境變量，我們將這個配置加入deployment.yaml。相關部分如下：

- name: {{ .Chart.Name }}
  image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Chart.AppVersion }}"
  imagePullPolicy: {{ .Values.image.pullPolicy }}
  env:
    - name: USERNAME
      value: {{ .Values.Username }}

現在我們的deployment.yaml模版會從values.yaml中加載Username字段，因此相應的，我們也在values.yaml中添加Username: AppHub。

 3.打包使用

 完成上述配置后，我們可以使用

helm lint --strict my-hello-world

進行格式檢查。顯示

1 chart(s) linted, 0 chart(s) failed
    [INFO] Chart.yaml: icon is recommended

表示正常

接下來，我們運行

helm package my-hello-world

指令對我們的Chart文件夾進行打包。現在我們就得到了 my-hello-world-0.1.0.tgz 的Chart包。到這一步我們的Chart便已經完成了。

 之后，運行

helm install my-hello-world-chart-test my-hello-world-0.1.0.tgz

來將本地的chart安裝到my-hello-world-chart-test的Release中。運行 kubectl get pods 我們可以看到要部署的pod已經處於運行狀態

NAME                                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE
my-hello-world-chart-test-65d6c7b4b6-ptk4x   1/1     Running   0          4m3s

運行

  kubectl port-forward my-hello-world-chart-test-65d6c7b4b6-ptk4x 8080:80

后，就可以直接在本地運行

curl localhost:8080

看到 Hello AppHub 了！

 4.進階使用

上述提到values.yaml只是Helm install參數的默認設置，我們可以在安裝Chart的過程中使用自己的參數覆蓋。比如我們可以運行

helm install my-hello-world-chart-test2 my-hello-world-0.1.0.tgz --set Username="Cloud Native"

來安裝一個新Chart。同樣運行

kubectl port-forward

進行端口映射，這時可以得到  Hello Cloud Native。用 kubectl get pod -owide 命令也可以，如下圖

我們注意到在安裝Chart指令運行后，屏幕的輸出會出現

NOTES:
1. Get the application URL by running these commands:
  export POD_NAME=$(kubectl get pods -l "app=my-hello-world,release=my-hello-world-chart-test2" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")
  echo "Visit http://127.0.0.1:8080 to use your application"
  kubectl port-forward $POD_NAME 8080:80

這里的注釋是由Chart中的  templates/NOTES.txt，提供的。我們注意到原始的NOTES中，所寫的

"app={{ template "my-hello-world.name" . }},release={{ .Release.Name }}"

和我們的deployment.yaml中所寫的配置不太一樣。我們可以把它改成

"app.kubernetes.io/name={{ template "my-hello-world.name" . }},app.kubernetes.io/instance={{ .Release.Name }}"

，將values.yaml中的version更新成0.1.1。然后重新打包Chart（運行helm package）。得到新的my-hello-world-0.1.1.tgz之后，重新安裝Chart（運行

helm install my-hello-world-chart-test3 my-hello-world-0.1.1.tgz --set Username="New Chart"

），就能看到更新過后的NOTES了。

NAME: my-hello-world-chart-test3
LAST DEPLOYED: 2019-07-10 14:02:55.321468411 +0800 CST m=+0.091032750
NAMESPACE: default
STATUS: deployed

NOTES:
1. Get the application URL by running these commands:
  export POD_NAME=$(kubectl get pods -l "app.kubernetes.io/name=my-hello-world,app.kubernetes.io/instance=my-hello-world-chart-test3" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")
  echo "Visit http://127.0.0.1:8080 to use your application"
  kubectl port-forward $POD_NAME 8080:80

5.其他

Helm Chart還有諸如dependency等其他功能，更加詳細的資料可以參考Helm官方文檔的相關章節。

 

參考

1.阿里雲 helm chart 創作指南

2.helm官網（3.0版本的doc）

【倒計時 6 天!雲原生應用大賽火熱報名中】9月2日前，使用任意語言開發一個可以被容器化、運行在 K8s 上的應用，並把該應用做成 Helm Charts 格式提交即可參賽！蘋果 Airpods，Cherry鍵盤、天貓精靈等豐厚禮品等你拿！

還來得及，加油。

 

感謝您的觀看和支持。

如有疏漏請及時聯系。感謝