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【云原生 • Kubernetes】一文掌握 k8s 包管理工具 Helm

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本文导读


一、为什么要引入 Helm

1. Helm 的应用场景

在以往的应用部署过程当中,我们需要先编写一个

yaml

文件,然后该文件中包含 deployment、Service、Ingress 等等。

如果说需要部署的是单一、少数服务的应用,那么完全可以使用 yaml 文件的方式,这样会很简单。但是在实际的项目当中,微服务的数量基本不可能是一个,可能是几十个,如果说再用 yaml 文件的部署方式,那就意味着需要编写几十个 yaml 文件,这就会导致

数量多

维护难

等诸多问题。

2. 使用 Helm 可以解决哪些问题

针对上述问题,Helm 的引入使用则可以将所有的 yaml 文件进行一个整体的管理,而且它能够实现 yaml 文件的高效复用。

高效复用:yaml 文件的格式和结果基本相同,一般只是属性值有所变化。使用 helm 后,针对格式和结构基本相同的 yaml 文件就不需要一遍一遍的进行重复编写了,直接复用即可。

除此之外,Helm 还可以进行应用级别的版本管理,包括版本更新、回退等等。

二、Helm 概述

Helm 是 Kubernetes 的一个

包管理工具

,类似于 Linux 下的包管理工具如 yum、apt 等。可以方便的将之前打包好的 yaml 文件部署到 Kunernetes 上。

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在 Helm 中有三个主要概念:
概念含义

helm

一个命令行工具,主要用于 k8s 应用 Chart 的创建、打包、发布和管理。

Chart

应用描述,它是一系列用于描述 k8s 资源相关文件的集合(可以理解为 yaml 的集合)。

Release

基于 Chart 的部署实体,一个 Chart 被 Helm 运行后将会生成一个对应的 release,然后将在 k8s 中创建出真正运行的资源对象,它是一个应用级别的版本管理。
在 2019 年 11 月 13日,Helm 团队发布了稳定版本

Helm v3

,这也是当前主流版本。该版本与往期版本相比较有主要以下变化:

  • 删除了 Tiller;
  • 支持 release 在不同命名空间中重用;
  • 支持直接将 Chart 推送到 docker 仓库中。

如下为各版本 Helm 架构简易示意图。

v3 之前版本架构

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v3 版本架构

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三、Helm 安装与配置(v3)

1. 安装 Helm v3

第一步:前往 Helm 官网下载压缩文件;

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也可以直接使用以下网址进行下载,我这里使用的是 3.0.0 版本:
操作系统Helm二进制文件下载地址(v3.0.0)macOShttps://get.helm.sh/helm-v3.0.0-darwin-amd64.tar.gzlinux/amd64https://get.helm.sh/helm-v3.0.0-linux-amd64.tar.gz
第二步:将压缩文件上传至我们的 Linux 系统;

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第三步:解压 helm 压缩文件;

#解压文件tar -zxvf helm-v3.0.0-linux-amd64.tar.gz

解压后会有一个

linux-arm64

目录,这其中就包含了我们需要的

helm

文件;

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第四步:将解压之后的 helm 目录复制或者移动到 /usr/local/bin 目录下;

#移动文件mv helm /usr/local/bin

完成此四步的操作之后就可以直接在 Linux 系统中使用 helm 命令进行相关操作了,如果使用 helm 命令不报错,则说明 helm 安装成功。

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2. 配置 Helm 仓库

添加仓库语法如下;

#语法
helm repo add 仓库名称 仓库地址

#eg:#添加微软仓库
helm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts
#添加阿里云仓库
helm repo add aliyun https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts

仓库成功添加之后可以使用

helm repo list

命令查看已有仓库;

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四、使用 Helm 快速部署应用

在这里我们以部署可视化工具

weave

为例。

第一步:使用命令搜索应用 weave;

helm search repo weave

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第二步:根据搜索到的内容选择安装;

#安装    
helm install ui stable/weave-scope

这里选择的是微软源的 weave-scope 进行安装,如果在安装过程中报错那就换一个源;

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安装成功就可以使用命令

helm list

查看了;

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接下来使用

kubectl get pods

kubectl get svc

就可以看到我们安装的 weave 相关内容和对外暴露端口;

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第三步:可以看到此时并未对外暴露端口,所以我们需要修改 service 中的 yaml 文件,将 type 值改为 NodePort,使用命令

kubectl edit svc ui-weave-scope

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修改过后再次查看 svc,此时已有端口暴露;

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五、自定义 Chart 部署应用

我们在这里以部署自定义应用 myweb1 为例。

第一步:创建一个chart;

helm create mychart

创建成功会自动生成一个 mychart 目录(其实也就是一个模板);

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在生成的目录中有以下几部分:
文件含义charts一个普通的空文件,一般也不会写入内容Chart.yaml当前 chart 属性的配置信息templates自己定义的 yaml 文件存于此values.yaml定义 yaml 文件的全局配置
第二步:进入 templates 目录,创建 deployment. yaml 文件;

[root@master mychart]# cd templates/[root@master templates]# kubectl create deployment myweb1 --image=nginx --dry-run -o yaml > deployment.yaml
W0906 10:18:15.827722  113157 helpers.go:535] --dry-run is deprecated and can be replaced with --dry-run=client.
[root@master templates]# ls
deployment.yaml  ingress.yaml  serviceaccount.yaml  tests
_helpers.tpl     NOTES.txt     service.yaml

查看 deployment.yaml 文件;

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第四步:设置对外暴露端口,创建 service.yaml 文件;

[root@master templates]# kubectl expose deployment myweb1 --port=80 --target-port=80  --type=NodePort --dry-run -o yaml > service.yaml
W0906 10:37:13.004600  126020 helpers.go:535] --dry-run is deprecated and can be replaced with --dry-run=client.
[root@master templates]# ls
deployment.yaml  ingress.yaml  serviceaccount.yaml  tests
_helpers.tpl     NOTES.txt     service.yaml

如果这里无法导出,我们就先创建一次镜像:

kubectl create deployment myweb1 --image=nginx

导出 service 后再删除此镜像:

kubectl delete deployment myweb1

查看 service.yaml 文件;

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此时在 templates 目录中已有创建的两个 yaml 文件;

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第五步:回到 mychart 父级目录,开始安装;

[root@master linux-amd64]# helm install myweb1 mychart/

安装成功后查看应用内容,应用节点与对外端口均创建成功;

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myweb1 应用部署完成,此时就完成了 chart 的自定义及部署应用操作。

第六步:应用升级,每次修改 yaml 文件内容之后,我们均需对应用进行升级操作,使用如下命令。

#格式
helm upgrade 自定义应用名称 目录
#eg:
helm upgrade myweb1 mychart/

六、Helm 实现 yaml 文件高效复用

高效复用

:如果若干 yaml 文件的格式和结果基本相同,只是属性值有所变化时。在使用 Helm 后,针对格式和结构基本相同的 yaml 文件就不需要一遍一遍的进行重复编写了,直接复用即可。其主要实现原理就是通过动态传递参数、动态渲染模板、动态传入参数生成 yaml 文件内容。

创建 chart 之后,目录下有一个 values.yaml 文件,基于此进行操作;

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第一步:在 values.yaml 文件中定义全局变量和值;

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第二步:在具体的 yaml 文件中获取定义的变量值。

原理就是以表达式的形式获取全局变量,格式为:**{{ .Values.变量名称}}**

此处以修改 deployment.yaml 文件为例:

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修改后如下:

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:creationTimestamp:nulllabels:app: myweb1
  name:{{ .Release.Name}}-deploy
spec:replicas:1selector:matchLabels:app:{{ .Values.label}}strategy:{}template:metadata:creationTimestamp:nulllabels:app:{{ .Values.label}}spec:containers:-image:{{ .Values.image}}name: nginx
        resources:{}status:{}

七、Helm 的常用操作命令汇总

#查看仓库
helm repo list

#更新仓库
helm repo update

#删除仓库
helm repo remove 仓库名称

#搜索应用
helm search repo 名称

#安装应用
helm install 自定义应用名称 搜索出的结果名

#查看安装后的应用
helm list
helm status 应用名称    

#创建chart
helm create chart名称

本文转载自: https://blog.csdn.net/weixin_53072519/article/details/126693667
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