helm的安装、使用以及自定义Chart

2023-11-09

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

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