helm打包工具

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Helm 介绍

Helm 是 Kubernetes 的包管理器，可以帮我们简化 kubernetes 的操作，一键部署应用。
官网地址：https://helm.sh/zh/open in new window
Helm广场：https://artifacthub.io/open in new window

一、前言

在 k8s 中，我们很多时候需要部署很多个应用，特别是微服务的项目，如果每个服务部署都需要使用kubectl apply依次执行，这将是一件很痛苦的事。

这个时候，如果一键部署所有应用，使用 Helm （https://helm.sh）是一个很不错的选择，它具备如下的能力：open in new window

简化部署：Helm允许使用单个命令轻松部署和管理应用程序，从而简化了整个部署过程；
高度可配置：Helm Charts提供了高度可配置的选项，可以轻松自定义和修改应用程序的部署配置；
版本控制：Helm允许管理应用程序的多个版本，从而轻松实现版本控制和回滚；
模板化：Helm Charts使用YAML模板来定义Kubernetes对象的配置，从而简化了配置过程，并提高了可重复性和可扩展性；
应用程序库：Helm具有应用程序库的概念，可以轻松地共享和重用Helm Charts，从而简化了多个应用程序的部署和管理；
插件系统：Helm拥有一个强大的插件系统，允许您扩展和定制Helm的功能，以满足特定的需求和要求。

Helm本质就是一个k8s的包管理器。

二、Helm工作流程

以下是Helm的工作流程（注意：这里使用的是Helm的v3版本，该版本没有了tiller而是用更加简单和灵活的架构，直接通过kubeconfig连接apiserver，简化安全模块，降低了用户的使用壁垒）：

如上图所示，Helm的工作流程总结如下：

开发者首先创建并编辑chart的配置；
接着打包并发布至Helm的仓库（Repository）；
当管理员使用helm命令安装时，相关的依赖会从仓库下载；
接着helm会根据下载的配置部署资源至k8s。

三、Helm概念

在使用Helm的过程中，需要理解如下的几个核心的概念：

概念	描述
Chart	一个Helm包，其中包含了运行一个应用所需要的镜像、依赖和资源定义等，还可能包含Kubernetes集群中的服务定义，类似Homebrew中的formula、APT的dpkg或者Yum的rpm文件
Repository	存储Helm Charts的地方
Release	Chart在k8s上运行的Chart的一个实例，例如，如果一个MySQL Chart想在服务器上运行两个数据库，可以将这个Chart安装两次，并在每次安装中生成自己的Release以及Release名称
Value	Helm Chart的参数，用于配置Kubernetes对象
Template	使用Go模板语言生成Kubernetes对象的定义文件
Namespace	Kubernetes中用于隔离资源的逻辑分区

四、Helm的使用

下面简单讲下Helm的使用。

4.1 安装Helm

首先需要在本地机器或Kubernetes集群上安装Helm。可以从Helm官方网站下载适合自己平台的二进制文件，或使用包管理器安装Helm，安装教程参考 https://helm.shopen in new window 。

4.2 创建Chart

使用helm create命令创建一个新的Chart，Chart目录包含描述应用程序的文件和目录，包括Chart.yaml、values.yaml、templates目录等；

4.3 配置Chart

使用编辑器编辑Chart配置文件，包括Chart.yaml和values.yaml。

Chart.yaml包含Chart的元数据和依赖项

apiVersion: chart API 版本 （必需）  #必须有
name: chart名称 （必需）     # 必须有 
version: 语义化2 版本（必需） # 必须有

kubeVersion: 兼容Kubernetes版本的语义化版本（可选）
description: 一句话对这个项目的描述（可选）
type: chart类型 （可选）
keywords:
  - 关于项目的一组关键字（可选）
home: 项目home页面的URL （可选）
sources:
  - 项目源码的URL列表（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） # 可能用到
  - name: 维护者名字 （每个维护者都需要）
    email: 维护者邮箱 （每个维护者可选）
    url: 维护者URL （每个维护者可选）

icon: 用做icon的SVG或PNG图片URL （可选）
appVersion: 包含的应用版本（可选）。不需要是语义化，建议使用引号
deprecated: 不被推荐的chart （可选，布尔值）
annotations:
  example: 按名称输入的批注列表 （可选）.

4.4 打包Chart

使用helm package命令将Chart打包为一个tarball文件，例如在wordpress目录中使用helm package命令将Chart打包为一个tarball文件，这将生成一个名为wordpress-0.1.0.tgz的tarball文件：

helm package wordpress/

4.5 发布Chart

将打包好的Chart发布到一个Helm Repository中。可以使用 helm repo add 命令添加一个Repository，然后使用helm push命令将Chart推送到Repository中，例如：

helm repo add myrepo https://example.com/chartshelm push wordpress-0.1.0.tgz myrepo

4.6 安装Release

使用helm install命令安装Chart的Release，可以通过命令行选项或指定values.yaml文件来配置Release，例如：

helm install mywordpress myrepo/wordpress

这将在Kubernetes集群中创建一个名为mywordpress的Release，包含WordPress应用程序和MySQL数据库。

4.7 管理Release

使用helm ls命令查看当前运行的Release列表，例如：

## 升级 `mywordpress` 的`WordPress`应用程序镜像版本为`5.7.3-php8.0-fpm-alpine`。
helm upgrade mywordpress myrepo/wordpress --set image.tag=5.7.3-php8.0-fpm-alpine
## 可以使用`helm rollback`命令回滚到先前版本
helm rollback mywordpress 1

4.8 更新Chart

在应用程序更新时，可以更新Chart配置文件和模板，并使用helm package命令重新打包Chart。然后可以使用helm upgrade命令升级已安装的Release，可以按照以下步骤更新Chart：

在本地编辑Chart配置或添加新的依赖项；
使用helm package命令打包新的Chart版本；
使用helm push命令将新的Chart版本推送到Repository中；
使用helm repo update命令更新本地或远程的Helm Repository；
使用helm upgrade命令升级现有Release到新的Chart版本。

例如，可以使用以下命令更新WordPress的Chart版本：

## 这将升级mywordpress的Chart版本到0.2.0，其中包括新的配置和依赖项。
helm upgrade mywordpress myrepo/wordpress --version 0.2.0

## 如果需要删除一个Release，可以使用helm uninstall命令。
helm uninstall mywordpress

## 如果需要删除与Release相关的PersistentVolumeClaim，可以使用helm uninstall命令的--delete-data选项，例如：
helm uninstall mywordpress --delete-data

五、Helm的执行安装顺序

Helm按照以下顺序安装资源：

Namespace
NetworkPolicy
ResourceQuota
LimitRange
PodSecurityPolicy
PodDisruptionBudget
ServiceAccount
Secret
SecretList
ConfigMap
StorageClass
PersistentVolume
PersistentVolumeClaim
CustomResourceDefinition
ClusterRole
ClusterRoleList
ClusterRoleBinding
ClusterRoleBindingList
Role
RoleList
RoleBinding
RoleBindingList
Service
DaemonSet
Pod
ReplicationController
ReplicaSet
Deployment
HorizontalPodAutoscaler
StatefulSet
Job
CronJob
Ingress
APIService

Helm 客户端不会等到所有资源都运行才退出，可以使用 helm status 来追踪 release 的状态，或是重新读取配置信息：

helm status mynginx
## NAME: mynginx
## LAST DEPLOYED: Fri Oct 29 14:27:32 2021
## NAMESPACE: default
## STATUS: deployed
## REVISION: 1
## TEST SUITE: None

Helm 安装

下载地址：https://github.com/helm/helm/releasesopen in new window

## Helm V3
## 在 <https://github.com/helm/helm/releases> 找到对应系统的二进制包下载，比如下载v3.0.0-beta.3 的 linux amd64 版:
wget https://get.helm.sh/helm-v3.11.1-linux-amd64.tar.gz
## 查看 helm 版本
helm version

## Helm V2
# curl https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/helm/master/scripts/get | bash

Helm 仓库

## 查看当前仓库
helm repo list
## 增加仓库
helm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts
helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
## 跳过ssl证书认证
helm repo add --insecure-skip-tls-verify --username='admin' --password=12345 devops https://docker.devops.tr/chartrepo/bedrock 
## 指定ca.crt证书
helm repo add --ca-file ca.crt --username=admin --password=123456 library https://docker.devops.kk/chartrepo/library

Helm 查找

## 查询 bitnami 下的 charts
helm search repo bitnami
## 搜索 harbor 应用
helm search repo harbor

Helm 部署

## 下载远程仓库jenkins应用到本地
helm pull bitnami/harbor

## 部署 bitnami/harbor 应用
helm install --name harbor bitnami/harbor --namespace=harbor --create-namespace
## 查看应用状态
helm status harbor

## 列出已部署的应用
helm list
## 删除应用版本
helm uninstall harbor
## 列出已删除的应用版本
helm ls --deleted

## 列出历史版本
helm history harbor
## 回退上一个版本
helm rollback harbor 1

Helm 应用

helm repo add devops https://docker.devops.kk --username admin --password Harbor12345
## 创建一个名为mychart的chart
helm create mychart
## 打包chart
helm package mychart/
## 上传chart
helm registry login docker.devops.kk --insecure --username admin --password Harbor12345 --ca-file ca.crt 
helm push blog-docs-0.2.0.tgz oci://docker.devops.kk/chartrepo/bedrock --ca-file ca.crt

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# 一、前言

# 二、Helm工作流程

# 三、Helm概念

# 四、Helm的使用

# 4.1 安装Helm

# 4.2 创建Chart

# 4.3 配置Chart

# 4.4 打包Chart

# 4.5 发布Chart

# 4.6 安装Release

# 4.7 管理Release

# 4.8 更新Chart

# 五、Helm的执行安装顺序

# Helm 安装

# Helm 仓库

# Helm 查找

# Helm 部署

# Helm 应用