K8S上的应用对象,都是由特定的资源描述组成,包括deployment、service等。都保存各自文件中或者集中写到一个配置文件。然后kubectl apply –f 部署。

如果应用只由一个或几个这样的服务组成,上面部署方式足够了。
而对于一个复杂的应用,会有很多类似上面的资源描述文件,例如微服务架构应用,组成应用的服务可能多达十个,几十个。如果有更新或回滚应用的需求,可能要修改和维护所涉及的大量资源文件,而这种组织和管理应用的方式就显得力不从心了。
且由于缺少对发布过的应用版本管理和控制,使Kubernetes上的应用维护和更新等面临诸多的挑战,主要面临以下问题:
如何将这些服务作为一个整体管理
这些资源文件如何高效复用
不支持应用级别的版本管理
Helm是一个Kubernetes的包管理工具,就像Linux下的包管理器,如yum/apt等,可以很方便的将之前打包好的yaml文件部署到kubernetes上。
Helm有3个重要概念:
helm:一个命令行客户端工具,主要用于Kubernetes应用chart的创建、打包、发布和管理。
Chart:应用描述,一系列用于描述 k8s 资源相关文件的集合。
Release:基于Chart的部署实体,一个 chart 被 Helm 运行后将会生成对应的一个 release;将在k8s中创建出真实运行的资源对象。
2019年11月13日, Helm团队发布 <code>Helm v3</code>的第一个稳定版本。
该版本主要变化如下:
1、 架构变化
最明显的变化是 <code>Tiller</code>的删除
2、<code>Release</code>名称可以在不同命名空间重用
3、支持将 Chart 推送至 Docker 镜像仓库中
4、使用JSONSchema验证chart values
5、其他
1)为了更好地协调其他包管理者的措辞 <code>Helm CLI</code>个别更名
但以上旧的命令当前仍能使用。
2)移除了用于本地临时搭建 <code>Chart Repository</code>的 <code>helm serve</code> 命令。
3)自动创建名称空间
在不存在的命名空间中创建发行版时,Helm 2创建了命名空间。Helm 3遵循其他Kubernetes对象的行为,如果命名空间不存在则返回错误。
4) 不再需要<code>requirements.yaml</code>, 依赖关系是直接在<code>chart.yaml</code>中定义。
Helm客户端下载地址:https://github.com/helm/helm/releases
解压移动到/usr/bin/目录即可。
命令
描述
create
创建一个chart并指定名字
dependency
管理chart依赖
get
下载一个release。可用子命令:all、hooks、manifest、notes、values
history
获取release历史
install
安装一个chart
list
列出release
package
将chart目录打包到chart存档文件中
pull
从远程仓库中下载chart并解压到本地 # helm pull stable/mysql --untar
repo
添加,列出,移除,更新和索引chart仓库。可用子命令:add、index、list、remove、update
rollback
从之前版本回滚
search
根据关键字搜索chart。可用子命令:hub、repo
show
查看chart详细信息。可用子命令:all、chart、readme、values
status
显示已命名版本的状态
template
本地呈现模板
uninstall
卸载一个release
upgrade
更新一个release
version
查看helm客户端版本
微软仓库(http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts/)这个仓库推荐,基本上官网有的chart这里都有。
阿里云仓库(https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts )
官方仓库(https://hub.kubeapps.com/charts/incubator)官方chart仓库,国内有点不好使。
添加存储库:
查看配置的存储库:
一直在stable存储库中安装charts,你可以配置其他存储库。
删除存储库:
主要介绍三个命令:
chart install: 部署
chart upgrade: 升级
chart rollback: 回滚
部署weave界面
部署mysql
查看chart的values和values设置
values yaml与set使用:
打包推送的charts仓库共享别人使用。
升级,回滚和删除
发布新版本的chart时,或者当您要更改发布的配置时,可以使用该<code>helm upgrade</code> 命令。
起始环境yml准备
按照上述配置放入helm
helm 发布升级和回滚
一个deployment.yaml 部署多个应用,有哪些字段需要修改:
镜像
标签
副本数
资源限制
环境变量
端口
资源名称
刚刚我们使用 <code>{{.Release.Name}}</code>将 release 的名称插入到模板中。这里的 Release 就是 Helm 的内置对象,下面是一些常用的内置对象:
Release.Name
release 名称
release 名字
Release.Namespace
release 命名空间
Release.Service
release 服务的名称
Release.Revision
release 修订版本号,从1开始累加
调试使用--dry-run
Values对象是为Chart模板提供值,这个对象的值有4个来源:
chart 包中的 values.yaml 文件
父 chart 包的 values.yaml 文件
通过 helm install 或者 helm upgrade 的 <code>-f</code>或者 <code>--values</code>参数传入的自定义的 yaml 文件
通过 <code>--set</code> 参数传入的值
chart 的 values.yaml 提供的值可以被用户提供的 values 文件覆盖,而该文件同样可以被 <code>--set</code>提供的参数所覆盖。
前面讲的模块,其实就是将值传给模板引擎进行渲染,模板引擎还支持对拿到数据进行二次处理。
例如从.Values中读取的值变成字符串,可以使用<code>quote</code>函数实现:
其他函数:
缩进:{{ .Values.resources | indent 12 }}
大写:{{ upper .Values.resources }}
首字母大写:{{ title .Values.resources }}
流程控制是为模板提供了一种能力,满足更复杂的数据逻辑处理。
Helm模板语言提供以下流程控制语句:
<code>if/else</code> 条件块
<code>with</code> 指定范围
<code>range</code> 循环块
<code>if/else</code>块是用于在模板中有条件地包含文本块的方法,条件块的基本结构如下:
实例
语句中的<code>-</code>是为了消除空行,在左侧是删除空行,[右侧是同行,比较少用]
条件判断就是判断条件是否为真,如果值为以下几种情况则为false:
一个布尔类型的 <code>false</code>
一个数字 <code>零</code>
一个 <code>空</code>的字符串
一个空的集合( <code>map</code>、 <code>slice</code>、 <code>tuple</code>、 <code>dict</code>、 <code>array</code>)
除了上面的这些情况外,其他所有条件都为 <code>真</code>。
例如,判断一个空的数组
开关实现
在 Helm 模板语言中,使用 <code>range</code>关键字来进行循环操作。
控制变量的作用域,也可以使用toYaml
还记得之前我们的 <code>{{.Release.xxx}}</code>或者 <code>{{.Values.xxx}}</code>吗?其中的 <code>.</code>就是表示对当前范围的引用, <code>.Values</code>就是告诉模板在当前范围中查找 <code>Values</code>对象的值。而 <code>with</code>语句就可以来控制变量的作用域范围,其语法和一个简单的 <code>if</code>语句比较类似:
上面增加了一个{{- with .Values.nodeSelector}} xxx {{- end }}的一个块,这样的话就可以在当前的块里面直接引用 <code>.team</code>和 <code>.gpu</code>了。
with是一个循环构造。使用<code>.Values.nodeSelector</code>中的值:将其转换为Yaml。
toYaml之后的点是循环中<code>.Values.nodeSelector</code>的当前值
接下来学习一个语言中基本的概念:变量,在模板中,使用变量的场合不多,但我们将看到如何使用它来简化代码,并更好地利用with和range
问题1:获取数组键值
上面在 <code>range</code>循环中使用 <code>$key</code>和 <code>$value</code>两个变量来接收后面列表循环的键和值<code>。</code>
问题2:with中不能使用内置对象
<code>with</code>语句块内不能再 <code>.Release.Name</code>对象,否则报错。
我们可以将该对象赋值给一个变量可以来解决这个问题:
错误配置
使用变量引用
可以看到在 <code>with</code>语句上面增加了一句 <code>{{-$releaseName:=.Release.Name-}}</code>,其中 <code>$releaseName</code>就是后面的对象的一个引用变量,它的形式就是 <code>$name</code>,赋值操作使用 <code>:=</code>,这样 <code>with</code>语句块内部的 <code>$releaseName</code>变量仍然指向的是 <code>.Release.Name</code>
需要复用代码的地方用。
命名模板:使用define定义,template引入,在templates目录中默认下划线_开头的文件为公共模板(_helpers.tpl)
template指令是将一个模板包含在另一个模板中的方法。但是,template函数不能用于Go模板管道。为了解决该问题,增加include功能。
开发Chart大致流程:
先创建模板 helm create demo
修改Chart.yaml,Values.yaml,添加常用的变量
在templates目录下创建部署镜像所需要的yaml文件,并变量引用yaml里经常变动的字段
修改values.yaml
修改_helpers.tpl (子模板)
生成deployment.yaml,service.yaml, ingress等文件
修改NOTES.txt
0、启用Harbor的Chart仓库服务
配置好harbor到k8s集群insecure-registry
1、启用Harbor的Chart仓库服务
启用后,默认创建的项目就带有helm charts功能了。
2、安装push插件
https://github.com/chartmuseum/helm-push
如果网络下载不了,也可以直接解压课件里包:
3、添加repo
4、推送与安装Chart