序言
当发现自己的才华撑不起野心时,就请安静下来学习吧
三言两语,不如细心探索
今天学习整理了一下Helm相关内容,希望此文,能帮助读者对Helm 包管理 有一个初步的了解
文章标记颜色说明:
- 黄色:重要标题
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1.背景介绍
1.1 k8s 简单介绍
Kubernetes 是一个提供了基于容器的应用集群管理解决方案,
Kubernetes 为容器化应用提供了:
- 部署运行
- 资源调度
- 服务发现
- 动态伸缩
等完整功能。
Kubernetes 的核心设计理念:
- 规则定义:用户定义要部署的应用程序的规则
- 运行部署:K8s 负责按照定义的规则,部署并运行应用程序
- 修正:如果应用程序出现问题,导致偏离了定义的规格,K8s 负责对其进行自动修正
例如:定义的应用规则要求部署两个实例(Pod),其中一个实例异常终止了,Kubernetes 会检查到并重新启动一个新的实例。
用户通过使用 Kubernetes API 对象来描述应用程序规则,包括 Pod、Service、Volume、Namespace、ReplicaSet、Deployment、Job等等。
一般这些资源对象的定义需要写入一系列的 YAML 文件中,然后通过 Kubernetes 命令行工具 Kubectl 调 Kubernetes API 进行部署。
1.2 k8s部署挑战
以一个典型的三层应用 Wordpress 为例,该应用程序就涉及到多个 Kubernetes API 对象,而要描述这些 Kubernetes API 对象就可能要同时维护多个 YAML 文件。 在进行 Kubernetes 软件部署时,就会面临下述几个问题:
- 如何管理、编辑和更新这些这些分散的 Kubernetes 应用配置文件
- 如何把一套相关的配置文件作为一个应用进行管理
- 如何分发和重用 Kubernetes 的应用配置
可以看到,在使用kubernetes 的过程中,用的最多的是 kubectl,但是,使用 kubectl 工具需要提前编写好各种部署文件,随着应用越来越多,会越来越不方便。
于是。 Helm 这个 kubernetes 包管理工具就应运而生了。
2.Helm
2.1 Helm介绍
Helm 是 Deis 开发的一个用于 Kubernetes 应用的包管理工具,主要用来管理 Charts。
类似于:
- Ubuntu 中的 APT
- CentOS 中的 YUM
主要功能:
- 创建:创建新的charts
- 打包:将charts打包成tgz文件
- 交互:与chart仓库交互
- 安装:安装和卸载K8s的应用
- 管理:管理使用Helm安装的charts的生命周期
2.1 使用优势:
1.应用发布方面: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
2.使用方面:
使用 Helm 后不用需要编写复杂的应用部署文件,可以用简单的方式在 Kubernetes 上查找、安装、升级、回滚、卸载应用程序。
3.Helm模块
以Helm 3 为例,其主要模块有:
- Helm
- Chart
- Repoistory
- Config
- Release
3.1 Helm
Helm 是一个命令行下的客户端工具。主要用于 Kubernetes 应用程序中:
- Chart 的创建
- Chart 的打包
- Chart 的发布
- Chart 的创建
- 管理本地/远程的 Chart 仓库
3.1.1 安装Helm
helm3 是一个二进制文件,安装相对简单,
二进制下载地址页面: https://github.com/helm/helm/releaseswget
其命令如下:
https://get.helm.sh/helm-v3.4.1-linux-amd64.tar.gztar zxf helm-v3.4.1-linux-amd64.tar.gzcp linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm
**1.安装 **
#从github下载helm
wget https://get.helm.sh/helm-v3.4.1-linux-amd64.tar.gz
#解包,只需要包中的一个命令
tar zxf helm-v3.4.1-linux-amd64.tar.gz
mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/
chmod +x /usr/local/bin/helm
2.自动补全命令设置:
#设置命令自动补全
echo 'source <(helm completion bash)' >> /etc/profile
. /etc/profile #重载环境变量
3.配置helm仓库
#查看其仓库信息
helm repo list
NAME URL
stable https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com
#如上,默认是Google,在国外,速度特别慢
local http://127.0.0.1:8879/charts
** 4.更新仓库**
#执行下面命令,更改为国内阿里云的仓库
helm repo add stable https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
5.查看结果
#再次查看,可以发现更改生效了
helm repo list
6. 结果
NAME URL
stable https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
local http://127.0.0.1:8879/charts
7. 更新helm仓库
helm repo update
** 8.查看信息**
helm version
9.结果
查看helm版本信息,必须保证可以查看出来client和server,helm才可正常使用
Client: &version.Version{SemVer:"v3.4.1", GitCommit:"0e7f3b6637f7af8fcfddb3d2941fcc7cbebb0085", GitTreeState:"clean"}
Server: &version.Version{SemVer:"v3.4.1", GitCommit:"0e7f3b6637f7af8fcfddb3d2941fcc7cbebb0085", GitTreeState:"clean"}
10.测试
helm search mysql #搜索MySQL
#查看到的是charts包文件,查出来的版本是helm的Charts包的版本
#查看其详细信息
helm inspect stable/mysql
#下载搜索到的包到本地
helm fetch stable/mysql
#在线安装这个MySQL
helm install stable/mysql
3.2 Chart
3.2.1 Chart 基本介绍
Chart 是 Helm 的应用打包格式。是创建Kubernetes应用实例的信息集合
Chart 是用来封装 Kubernetes 原生应用程序的一系列 YAML 文件。由一系列文件组成,这些文件描述了 Kubernetes 部署应用时所需要的资源
比如:
- Service
- Deployment
- PersistentVolumeClaim
- Secret
- ConfigMap
我们可以在部署应用的时候自定义应用程序的一些 Metadata,以便于应用程序的分发。
Chart可以很简单:例如,只用于部署一个服务,比如 Memcached。
Chart 也可以很复杂:例如,部署整个应用,比如包含 HTTP Servers、 Database、消息中间件、cache 等。
Chart 将这些文件放置在预定义的目录结构中,通常整个 chart 被打成 tar 包,而且标注上版本信息,便于 Helm 部署。
3.2.2 Chart目录结构
Chart.yaml
: chart 的描述文件, 包含版本信息, 名称 等.Chart.lock
: chart 依赖的版本信息. ( apiVersion: v2 )values.yaml
: 存储 chart 所需要的默认配置,用于配置templates/
目录下的模板文件使用的变量.values.schema.json
: 一个使用JSON结构的 values.yaml 文件,用于校检values.yaml
的完整性.charts
: chart 所依赖的其他 chart,依赖包的存储目录.README
: 说明文件.LICENSE
: 版权信息文件.crd
: 自定义资源的定义,存放 CRD 资源的文件的目录.templates
: 模板文件存放目录,chart 模板文件,引入变量值后可以生成用于 Kubernetes 的 manifest 文件-NOTES.txt
: 模板须知/说明文件.helm install
成功后会显示此文件内容到屏幕.-deployment.yaml
: kubernetes 资源文件. ( 所有类型的 kubernetes 资源文件都存放于 templates 目录下 )-_helpers.tpl
: 以_
开头的文件, 可以被其他模板引用.
**
Chart.yaml文件结构与说明:
**
apiVersion: # chart API 版本信息, 通常是 "v1" (必须)
name: # chart 的名称 (必须)
version: # chart 包的版本 (必须)
kubeVersion: # 指定 Kubernetes 版本 (可选)
type: # chart类型 (可选)
description: # 对项目的描述 (可选)
keywords:
- # 有关于项目的一些关键字 (可选)
home: # 项目 HOME 页面的 URL 地址 (可选)
sources:
- # 项目源码的 URL 地址 (可选)
dependencies: # chart 必要条件列表 (可选)
- name: # chart名称 (nginx)
version: # chart版本 ("1.2.3")
repository: # (可选)仓库URL ("https://example.com/charts") 或别名 ("@repo-name")
condition: # (可选) 解析为布尔值的yaml路径,用于启用/禁用chart (e.g. subchart1.enabled )
tags: # (可选)
- # 用于一次启用/禁用 一组chart的tag
import-values: # (可选)
- # ImportValue 保存源值到导入父键的映射。每项可以是字符串或者一对子/父列表项
alias: # (可选) chart中使用的别名。当你要多次添加相同的chart时会很有用
maintainers: # (可选)维护者信息
- name: # 维护者的名称
email: # 维护者的邮件地址
url: # 维护者的个人主页
engine: gotpl # 模板引擎的名称(可选,默认为 gotpl)
icon: # (可选)指定 chart 图标的 SVG 或 PNG 图像的 URL
appVersion: # 应用程序包含的版本
deprecated: # (可选,使用布尔值)该 chart 是否被废弃
annotations:
example: # 按名称输入的批注列表 (可选).
在同一个集群中,一个Charts可以使用不同的config重复安装多次,每次安装都会创建一个新的Release。
其他Chart相关内容,后面会写专门文章介绍
3.3 Repoistory
chart Repoistory是一个可用来存储index.yaml与打包的chart文件的HTTP server。
可以理解为是存放chart的仓库,类似于docker的镜像仓库。
当要分享chart时,需要上传chart文件到chart仓库,任何一个能够提供yaml与tar文件的HTTP server都可以当作chart仓库,比如自己的web服务器。
官方的chart仓库由kubernetes Charts维护,helm允许创建私有的chart仓库。
3.4 Config
应用程序实例化安装时运行使用的配置信息;
3.5 Release
chart的实例化,将chart安装到k8s上,就叫做生成一个release。
如果把 chart 比作程序源码的话,那么 release 则可以看做是程序运行时的进程。
chart 是用户可直接感知的对象(其表现形式就是 .tgz 格式的压缩包)
release 比较抽象,它是专属于 helm 的一个逻辑概念,用来标识在 k8s 中运行的一组资源。有了 release,helm 在操作 k8s 时,就再也不用逐个管理资源,而可以将一组相关的资源当做一个整体来操作,比如删除或升级。
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