k8s插件helm部署

野性酷女 2024-04-17 19:42 34阅读 0赞

### 一、helm简介 ###

很多人都使用过Ubuntu下的ap-get或者CentOS下的yum，这两者都是Linux系统下的包管理工具。采用apt-get/yum，应用开发者可以管理应用包之间的依赖关系，发布应用，用户则可以以简单的方式查找、安装、升级、卸载应用程序。

我们可以将Helm看作Kubernetes下的apt-get/yum。Helm是Deis (https://deis.com/) 开发的一个用于kubernetes的包管理器。每个包称为一个Chart，一个Chart是一个目录（一般情况下会将目录进行打包压缩，形成name-version.tgz格式的单一文件，方便传输和存储）。

对于应用发布者而言，可以通过Helm打包应用，管理应用依赖关系，管理应用版本并发布应用到软件仓库。

对于使用者而言，使用Helm后不用需要了解Kubernetes的Yaml语法并编写应用部署文件，可以通过Helm下载并在kubernetes上安装需要的应用。

除此以外，Helm还提供了kubernetes上的软件部署，删除，升级，回滚应用的强大功能。

### 二、Helm组件及相关术语 ###

**Helm**

Helm 是一个命令行下的客户端工具。主要用于 Kubernetes 应用程序 Chart 的创建、打包、发布以及创建和管理本地和远程的 Chart 仓库。

**Tiller**

Tiller 是 Helm 的服务端，部署在 Kubernetes 集群中。Tiller 用于接收 Helm 的请求，并根据 Chart 生成 Kubernetes 的部署文件（ Helm 称为 Release ），然后提交给 Kubernetes 创建应用。Tiller 还提供了 Release 的升级、删除、回滚等一系列功能**。**

**Chart**

Helm 的软件包，采用 TAR 格式。类似于 APT 的 DEB 包或者 YUM 的 RPM 包，其包含了一组定义 Kubernetes 资源相关的 YAML 文件。

**Repoistory**

Helm 的软件仓库，Repository 本质上是一个 Web 服务器，该服务器保存了一系列的 Chart 软件包以供用户下载，并且提供了一个该 Repository 的 Chart 包的清单文件以供查询。Helm 可以同时管理多个不同的 Repository。

**Release**

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

注：需要注意的是：Helm 中提到的 Release 和我们通常概念中的版本有所不同，这里的 Release 可以理解为 Helm 使用 Chart 包部署的一个应用实例。

### 三、Helm工作原理 ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MjU5NTAxMg_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

**Chart Install 过程**

Helm从指定的目录或者tgz文件中解析出Chart结构信息  
    Helm将指定的Chart结构和Values信息通过gRPC传递给Tiller  
    Tiller根据Chart和Values生成一个Release  
    Tiller将Release发送给Kubernetes用于生成Release

**Chart Update过程**

Helm从指定的目录或者tgz文件中解析出Chart结构信息  
    Helm将要更新的Release的名称和Chart结构，Values信息传递给Tiller  
    Tiller生成Release并更新指定名称的Release的History  
    Tiller将Release发送给Kubernetes用于更新Release

**Chart Rollback过程**

Helm将要回滚的Release的名称传递给Tiller  
    Tiller根据Release的名称查找History  
    Tiller从History中获取上一个Release  
    Tiller将上一个Release发送给Kubernetes用于替换当前Release

### 四、安装配置Helm ###

**安装helm**

仓库地址：
    https://github.com/helm/helm/releases
    #根据需要下载对应版本
    wget https://storage.googleapis.com/kubernetes-helm/helm-v2.14.3-linux-amd64.tar.gz
    tar zxf helm-v2.14.3-linux-amd64.tar.gz
    mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/
    #helm使用方法
    helm help

**为Tiller配置授权帐号**

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

kubectl apply -f tiller.yaml

**安装服务端Tiller**

helm init --service-account tiller -i registry.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.14.3 --skip-refresh

helm初始化默认使用gcr.io源，由于国内正常无法访问，所以这里使了用阿里源。  
注意tiller版本要和helm版本相同。

**验证Tiller是否运行**

[root@master1 ~]# kubectl get pods -n kube-system -l name=tiller                    
    NAME                            READY   STATUS    RESTARTS   AGE
    tiller-deploy-96f5d9ff4-ctswl   1/1     Running   0

### 五、使用helm ###

**1）更换仓库**

若遇到错误：Unable to get an update from the “stable” chart repository ([https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com][https_kubernetes-charts.storage.googleapis.com]) ，  
可手动更换 stable 存储库为阿里云的存储库。

# 先移除原先的仓库
    helm repo remove stable
    # 添加新的仓库地址
    helm repo add stable https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
    # 更新仓库
    helm repo update

2）查看在存储库中可用的所有 Helm charts

[root@master1 ingress-nginx]# helm search
    NAME                                    CHART VERSION   APP VERSION                     DESCRIPTION                                                 
    stable/acs-engine-autoscaler            2.2.2           2.1.1                           DEPRECATED Scales worker nodes within agent pools           
    stable/aerospike                        0.2.8           v4.5.0.5                        A Helm chart for Aerospike in Kubernetes                    
    stable/airflow                          4.0.7           1.10.4                          Airflow is a platform to programmatically author, schedul...
    stable/ambassador                       3.3.2           0.76.0                          A Helm chart for Datawire Ambassador                        
    stable/anchore-engine                   1.2.1           0.4.2                           Anchore container analysis and policy evaluation engine s...
    stable/apm-server                       2.1.4           7.0.0                           The server receives data from the Elastic APM agents and ...
    stable/ark                              4.2.2           0.10.2                          DEPRECATED A Helm chart for ark                             
    ...

3）更新charts列表

helm repo update

4）安装charts

安装Nginx Ingress controller，安装的k8s集群启用了RBAC，则一定要加rbac.create=true参数.

helm install stable/nginx-ingress --set controller.hostNetwork=true,rbac.create=true

Monocular是一个开源软件，用于管理kubernetes上以Helm Charts形式创建的服务，可以通过它的web页面来安装helm Charts.

# 添加新的源
    helm repo add monocular https://kubernetes-helm.github.io/monocular
    # 安装
    helm install monocular/monocular -f custom-repos.yaml
    
     
    # custom-repos.yaml 内容
     
    api:
      config:
        repos:
          - name: stable
            url: https://aliacs-app-catalog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
            source: https://github.com/kubernetes/charts/tree/master/stable
          - name: incubator
            url: https://aliacs-app-catalog.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts-incubator
            source: https://github.com/kubernetes/charts/tree/master/incubator
          - name: monocular
            url: https://kubernetes-helm.github.io/monocular
            source: https://github.com/kubernetes-helm/monocular/tree/master/charts

5）查看K8S中已安装的charts

helm list
     
    NAME                REVISION    UPDATED                     STATUS      CHART               NAMESPACE
    amber-seal          1           Mon Jul  2 17:29:25 2018    DEPLOYED    nginx-ingress-0.9.5 default  
    my-release          1           Mon Jul  2 15:19:44 2018    DEPLOYED    spark-0.1.10        default  
    nonplussed-panther  1           Mon Jul  2 17:27:41 2018    FAILED      nginx-ingress-0.9.5 default  
    turbulent-tuatara   1           Mon Jul  2 17:31:33 2018    DEPLOYED    monocular-0.6.2     default

6）删除安装的charts

# 删除：helm delete xxx
    helm delete amber-seal

7）查看charts详细信息

helm inspect chartname

8）release操作

#查看当前集群中部署的release
    helm list
    #查看release的状态
    helm status releasename
    #查看release历史版本
    helm history releasename
    #升级release
    helm upgrade releasename chartname 选项
    #回滚release
    helm rollback releasename 版本号 选项
    #删除release
    helm delete releasename 选项

### 六、Helm Chart 结构 ###

**Chart 目录结构**

examples/
      Chart.yaml          # Yaml文件，用于描述Chart的基本信息，包括名称版本等
      LICENSE             # [可选] 协议
      README.md           # [可选] 当前Chart的介绍
      values.yaml         # Chart的默认配置文件
      requirements.yaml   # [可选] 用于存放当前Chart依赖的其它Chart的说明文件
      charts/             # [可选]: 该目录中放置当前Chart依赖的其它Chart
      templates/          # [可选]: 部署文件模版目录，模版使用的值来自values.yaml和由Tiller提供的值
      templates/NOTES.txt # [可选]: 放置Chart的使用指南

**Chart.yaml 文件**

name: [必须] Chart的名称
    version: [必须] Chart的版本号，版本号必须符合 SemVer 2：http://semver.org/
    description: [可选] Chart的简要描述
    keywords:
      -  [可选] 关键字列表
    home: [可选] 项目地址
    sources:
      - [可选] 当前Chart的下载地址列表
    maintainers: # [可选]
      - name: [必须] 名字
        email: [可选] 邮箱
    engine: gotpl # [可选] 模版引擎，默认值是gotpl
    icon: [可选] 一个SVG或PNG格式的图片地址

**requirements.yaml 和 charts目录**

dependencies:
      - name: example
        version: 1.2.3
        repository: http://example.com/charts
      - name: Chart名称
        version: Chart版本
        repository: 该Chart所在的仓库地址

Chart支持两种方式表示依赖关系，可以使用requirements.yaml或者直接将依赖的Chart放置到charts目录中。

**templates 目录**

templates目录中存放了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}}

模版语法扩展了 golang/text/template的语法

# 这种方式定义的模版，会去除test模版尾部所有的空行
    {
       {- define "test"}}
    模版内容
    {
       {- end}}
     
    # 去除test模版头部的第一个空行
    {
       {- template "test" }}

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[https_kubernetes-charts.storage.googleapis.com]: https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com