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世界快消息！k8s的Helm 工具安装

来源：博客园

一、Helm 概述

1.1 helm 简介

在 Kubernetes 中部署容器云的应用也是一项有挑战性的工作，Helm 就是为了简化在 Kubernetes 中安装部署容器云应用的一个客户端工具。通过 helm 能够帮助开发者定义、安装和升级 Kubernetes 中的容器云应用，同时也可以通过 helm 进行容器云应用的分享。在 Kubeapps Hub 中提供了包括 Redis、MySQL 和 Jenkins 等常见的应用，通过 helm 可以使用一条命令就能够将其部署安装在自己的 Kubernetes 集群中。

Helm 是管理 Kubernetes 包的工具，Helm 能提供下面的能力：


(相关资料图)

  1. 创建新的 charts(图表)
  2. 将 charts 打包成 tgz 文件
  3. 与 chart 仓库交互
  4. 安装和卸载 Kubernetes 的应用
  5. 管理使用 Helm 安装的 charts 的生命周期

1.2 helm 架构

Helm 架构由 Helm 客户端、Tiller 服务器端和 Chart 仓库所组成；Tiller 部署在 Kubernetes 中，Helm 客户端从 Chart 仓库中获取 Chart 安装包，并将其安装部署到 Kubernetes 集群中。

1.3 helm 的重要概念

  1. Charts：是创建 Kubernetes 应用实例的信息集合，也就是一个 helm 的程序包，它包含了运行一个 k8s 应用所有需要的镜像、依赖关系和资源定义等，必要时还会包含 Service 资源定义，它类似于 yum 的 rpm 文件
  2. Repository：Chart 仓库，用于集中存储和分发 Charts。
  3. Config：应用程序实例化安装时运行使用的配置信息
  4. Release：chart 的运行实例，包含特定的 config

1.3.1Helm3 与 Helm2 的区别

Helm2 是 C/S 架构，主要分为客户端 helm 和服务端 Tiller。在 Helm 2 中，Tiller 是作为一个 Deployment 部署在 kube-system 命名空间中，很多情况下，我们会为 Tiller 准备一个 ServiceAccount ，这个 ServiceAccount 通常拥有集群的所有权限。用户可以使用本地 Helm 命令，自由地连接到 Tiller 中并通过 Tiller 创建、修改、删除任意命名空间下的任意资源。

在 Helm 3 中，Tiller 被移除了。新的 Helm 客户端会像 kubectl 命令一样，读取本地的 kubeconfig 文件，使用我们在 kubeconfig 中预先定义好的权限来进行一系列操作。

1.4 helm 组件

在 Helm 中有两个主要的组件，即 Helm 客户端和 Tiller 服务器

1.4.1 helm 客户端

是一个供终端用户使用的命令行工具

客户端负责如下的工作：

  • 本地 chart 开发
  • 管理仓库
  • 与 Tiller 服务器交互（发送需要被安装的 charts、请求关于发布版本的信息、请求更新或者卸载已安装的发布版本）

1.4.2 Tiller 服务器

Tiller 是 helm 的服务器端，一般运行于 kubernetes 集群之上，定义 tiller 的 ServiceAccount，并通过 ClusterRoleBinding 将其绑定至集群管理员角色 cluster-admin，从而使得它拥有集群级别所有的最高权限

Tiller 服务器负责如下的工作：

  • 监听来自于 Helm 客户端的请求
  • 组合 chart 和配置来构建一个发布
  • 在 Kubernetes 中安装，并跟踪后续的发布
  • 通过与 Kubernetes 交互，更新或者 chart

二、部署 Helm

官网

Helm 的官方网站 https://helm.sh/

2.1 安装 helm

//下载二进制 Helm client 安装包https://github.com/helm/helm/tags

tar -zxvf helm-v3.6.0-linux-amd64.tar.gzmv linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm version

//命令补全source <(helm completion bash)

2.2使用 helm 安装 Chart

//添加常用的 chart 仓库

//添加常用的 chart 仓库，helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnamihelm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/chartshelm repo add aliyun https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/chartshelm repo add incubator https://charts.helm.sh/incubator

//更新 charts 列表

helm repo update          helm repo list

//查看 stable 仓库可用的 charts 列表

helm search repo stable

//删除 incubator 仓库

helm repo remove incubator

//查看 chart 信息

helm show chart stable/mysql     #查看指定 chart 的基本信息helm show all stable/mysql         #获取指定 chart 的所有信息

//安装 chart

helm install my-redis bitnami/redis [-n default]   #指定 release 的名字为 my-redis，-n 指定部署到 k8s 的 namespacehelm install bitnami/redis --generate-name    #不指定 release 的名字时，需使用 –generate-name 随机生成一个名字

//查看所有 release

helm ls helm list

//查看指定的 release 状态

helm status my-redis

//删除指定的 release

helm uninstall my-redis

2.3Helm 自定义模板

charts 除了可以在 repo 中下载，还可以自己自定义，创建完成后通过 helm 部署到 k8s。

//拉取 chart

mkdir /opt/helmcd /opt/helmhelm pull stable/mysqllsmysql-1.6.9.tgztar xf mysql-1.6.9.tgzyum install -y treetree mysqlmysql├── Chart.yaml├── README.md├── templates│ ├── configurationFiles-configmap.yaml│ ├── deployment.yaml│ ├── _helpers.tpl│ ├── initializationFiles-configmap.yaml│ ├── NOTES.txt│ ├── pvc.yaml│ ├── secrets.yaml│ ├── serviceaccount.yaml│ ├── servicemonitor.yaml│ ├── service.yaml│ ├── ingress.yaml│ └── tests│     ├── test-configmap.yaml│     └── test.yaml└── values.yaml

可以看到，一个 chart 包就是一个文件夹的集合，文件夹名称就是 chart 包的名称。

#chart 是包含至少两项内容的helm软件包：（1）软件包自描述文件 Chart.yaml，这个文件必须有 name 和 version（chart版本） 的定义（2）一个或多个模板，其中包含 Kubernetes 清单文件：●NOTES.txt：chart 的“帮助文本”，在用户运行 helm install 时显示给用户●deployment.yaml：创建 deployment 的资源清单文件●service.yaml：为 deployment 创建 service 的资源清单文件●ingress.yaml: 创建 ingress 对象的资源清单文件●_helpers.tpl：放置模板助手的地方，可以在整个 chart 中重复使用

//创建自定义的 chart

helm create nginxtree nginxnginx├── charts├── Chart.yaml├── templates│ ├── deployment.yaml│ ├── _helpers.tpl│ ├── hpa.yaml│ ├── ingress.yaml│ ├── NOTES.txt│ ├── serviceaccount.yaml│ ├── service.yaml│ └── tests│     └── test-connection.yaml└── values.yamlcat nginx/templates/deployment.yaml

#在 templates 目录下 yaml 文件模板中的变量（go template语法）的值默认是在 nginx/values.yaml 中定义的，只需要修改 nginx/values.yaml 的内容，也就完成了 templates 目录下 yaml 文件的配置。比如在 deployment.yaml 中定义的容器镜像：image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag | default .Chart.AppVersion }}"

cat nginx/values.yaml | grep repository

#以上变量值是在 create chart 的时候就自动生成的默认值，你可以根据实际情况进行修改。

//修改 chart

vim nginx/Chart.yamlapiVersion: v2name: nginx                     #chart名字description: A Helm chart for Kubernetestype: application               #chart类型，application或libraryversion: 0.1.0                  #chart版本appVersion: 1.16.0              #application部署版本
vim nginx/values.yamlreplicaCount: 1image:  repository: nginx  pullPolicy: IfNotPresent  tag: "latest"                 #设置镜像标签imagePullSecrets: []nameOverride: ""fullnameOverride: ""serviceAccount:  create: true  annotations: {}  name: ""podAnnotations: {}podSecurityContext: {}  # fsGroup: 2000securityContext: {}  # capabilities:  #   drop:  #   - ALL  # readOnlyRootFilesystem: true  # runAsNonRoot: true  # runAsUser: 1000service:  type: ClusterIP  port: 80ingress:  enabled: true                 #开启 ingress  className: ""  annotations: {}    # kubernetes.io/ingress.class: nginx    # kubernetes.io/tls-acme: "true"  hosts:    - host: www.kgc.com         #指定ingress域名      paths:        - path: /          pathType: Prefix      #指定ingress路径类型  tls: []  #  - secretName: chart-example-tls  #    hosts:  #      - chart-example.localresources:  limits:    cpu: 100m    memory: 128Mi  requests:    cpu: 100m    memory: 128Miautoscaling:  enabled: false  minReplicas: 1  maxReplicas: 100  targetCPUUtilizationPercentage: 80  # targetMemoryUtilizationPercentage: 80nodeSelector: {}tolerations: []affinity: {}

注意：镜像那修改soscscs/myapp，否则会错

//打包 chart

helm lint nginx        #检查依赖和模版配置是否正确helm package nginx     #打包 chart，会在当前目录下生成压缩包 nginx-0.1.0.tgz

//部署 chart

helm install nginx ./nginx --dry-run --debug    #使用 --dry-run 参数验证 Chart 的配置，并不执行安装helm install nginx ./nginx -n default           #部署 chart，release 版本默认为 1或者helm install nginx ./nginx-0.1.0.tgz

#可根据不同的配置来 install，默认是 values.yaml

helm install nginx ./nginx -f ./nginx/values-prod.yamlhelm lsNAME     NAMESPACE    REVISION    UPDATED                                    STATUS      CHART          APP VERSIONnginx    default      1           2022-01-18 23:43:06.170248683 +0800 CST    deployed    nginx-0.1.0    1.16.0     kubectl get pod,svcNAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGEpod/nginx-67779bd969-kq2fm   1/1     Running   0          58mNAME                    TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)   AGEservice/kubernetes      ClusterIP   10.96.0.1               443/TCP   37hservice/nginx           ClusterIP   10.100.0.171            80/TCP    58s

#部署 ingress

wget https://gitee.com/mirrors/ingress-nginx/raw/nginx-0.30.0/deploy/static/mandatory.yamlwget https://gitee.com/mirrors/ingress-nginx/raw/nginx-0.30.0/deploy/static/provider/baremetal/service-nodeport.yamlkubectl apply -f mandatory.yamlkubectl apply -f service-nodeport.yamlkubectl get pod,svc -n ingress-nginxNAME                                            READY   STATUS    RESTARTS   AGEpod/nginx-ingress-controller-54b86f8f7b-jjlnj   1/1     Running   0          79sNAME                    TYPE       CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)                      AGEservice/ingress-nginx   NodePort   10.101.36.34           80:30665/TCP,443:30363/TCP   6skubectl get ingressNAME                CLASS    HOSTS          ADDRESS        PORTS   AGEnginx                  www.kgc.com    10.101.36.34   80      58mvim /etc/hosts.....192.168.80.12 node02 www.kgc.comcurl http://www.kgc.com:30665

//修改为 NodePort 访问后，升级

vim nginx/values.yamlservice:  type: NodePort  port: 80  nodePort: 30080ingress:  enabled: falsevim nginx/templates/service.yamlapiVersion: v1kind: Servicemetadata:  name: {{ include "nginx.fullname" . }}  labels:    {{- include "nginx.labels" . | nindent 4 }}spec:  type: {{ .Values.service.type }}  ports:    - port: {{ .Values.service.port }}      targetPort: http      protocol: TCP      name: http      nodePort: {{ .Values.service.nodePort }}              #指定 nodePort  selector:    {{- include "nginx.selectorLabels" . | nindent 4 }}

升级 release，release 版本加 1

//回滚#根据 release 版本回滚

helm history nginx              #查看 release 版本历史helm rollback nginx 1           #回滚 release 到版本1helm history nginx           #nginx release 已经回滚到版本 1REVISION    UPDATED                     STATUS        CHART          APP VERSION    DESCRIPTION     1           Tue Jan 18 23:43:06 2022    superseded    nginx-0.1.0    1.16.0         Install complete2           Wed Jan 19 01:02:42 2022    superseded    nginx-0.1.0    1.16.0         Upgrade complete3           Wed Jan 19 01:04:52 2022    deployed      nginx-0.1.0

#通常情况下，在配置好 templates 目录下的 kubernetes 清单文件后，后续维护一般只需要修改 Chart.yaml 和 values.yaml 即可。

//在命令行使用 --set 指定参数来部署（install,upgrade）release#注：此参数值会覆盖掉在 values.yaml 中的值，如需了解其它的预定义变量参数，可查看 helm 官方文档。

helm upgrade nginx nginx --set image.tag="1.15"

2.4 helm 仓库

helm 可以使用 harbor 作为本地仓库，将自定义的 chart 推送至 harbor 仓库。

//安装 harbor#上传 harbor-offline-installer-v1.9.1.tgz 和 docker-compose 文件到 /opt 目录

cd /optcp docker-compose /usr/local/bin/chmod +x /usr/local/bin/docker-composetar zxf harbor-offline-installer-v1.9.1.tgzcd harbor/vim harbor.ymlhostname: 192.168.80.13harbor_admin_password: Harbor12345     #admin用户初始密码data_volume: /data                     #数据存储路径，自动创建chart:  absolute_url: enabled                #在chart中启用绝对urllog:  level: info  local:    rotate_count: 50    rotate_size: 200M    location: /var/log/harbor          #日志路径

#安装带有 Clair service 和 chart 仓库服务的 Harbor

./install.sh --with-clair --with-chartmuseum

//安装 push 插件#在线安装

helm plugin install https://github.com/chartmuseum/helm-push

#离线安装

wget https://github.com/chartmuseum/helm-push/releases/download/v0.8.1/helm-push_0.8.1_linux_amd64.tar.gzmkdir ~/.local/share/helm/plugins/helm-pushtar -zxvf helm-push_0.8.1_linux_amd64.tar.gz -C ~/.local/share/helm/plugins/helm-pushhelm repo ls

#登录 Harbor WEB UI 界面，创建一个新项目浏览器访问：http://192.168.80.10 ，默认的管理员用户名和密码是 admin/Harbor12345点击 “+新建项目” 按钮填写项目名称为 “chart_repo”，访问级别勾选 “公开”，点击 “确定” 按钮，创建新项目

#添加仓库

helm repo add harbor http://192.168.80.13/chartrepo/chart_repo --username=admin --password=Harbor12345

#注：这里的 repo 的地址是/chartrepo/<项目名称>，Harbor 中每个项目是分开的 repo。如果不提供项目名称， 则默认使用 library 这个项目。

#推送 chart 到 harbor 中

cd /opt/helmhelm push nginx harbor

#查看 chart_repo 项目中的 Helm Charts

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