kubernetes實踐之五十二：Helm

一：簡介
在Kubernetes上進行容器化部署並非易事，通常需要先研究Docker映象的執行需求，環境變數等內容，並能為這些容器定製儲存，網路等裝置，最後設計和編寫Deployment,Configmap,Service及Ingress等相關yaml配置檔案，再提交給Kubernetes進行部署。這些複雜的過程將逐步被Helm應用包管理工具實現。

Helm是一個由CNCF孵化和管理的專案，用於對需要在Kubernetes上部署複雜應用進行定義，安裝和更新。Helm以Chart的方式對應用軟體資訊描述，可以方便地建立，版本化，共享和釋出複雜的應用軟體。

二：Helm的主要概念
1. Chart:是Helm管理的安裝包，裡面包含需要部署的安裝包資源。類似於yum中的rpm檔案。每個Chart包含下面兩部分：包的基本描述檔案Chart.yaml放在templates目錄中的一個或多個Kubernetes manifest檔案模板。
2.Release:在Kubernetes叢集上執行的一個Chart例項。在同一個叢集上，一個Chart可以安裝多次。例如一個MySQL Chart，如果想在伺服器上執行兩個MySQL資料庫，就可以基本這個Chart安裝兩次。每次安裝都會生成新的Release,會有獨立的Release名稱。
3.Repository: 用於存放和共享Chart的倉庫。

三：Helm的安裝

1.Helm由兩部分組成，客戶端helm和服務的tiller.

2.客戶端helm的安裝

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curl https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/helm/master/scripts/get > get_helm.sh
chmod 755 get_helm.sh
./get_helm.sh

在執行get_helm.sh指令碼的過程中，如果無法獲取helm安裝包，可以提前通過https://github.com/kubernetes/helm/releases下載當前最新穩定版本的安裝包到當前目錄，再執行get_helm.sh檔案。這裡使用的是helm-v2.9.1-linux-amd64.tar.gz。

3.客戶端tiller安裝

建立serviceaccount和clusterrolebinding

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kubectl create serviceaccount --namespace kube-system tiller
kubectl create clusterrolebinding tiller-cluster-rule --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:tiller

安裝tiller

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helm init -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.9.1

為tiller設定serviceaccount

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kubectl patch deploy --namespace kube-system tiller-deploy -p '{"spec":{"template":{"spec":{"serviceAccount":"tiller"}}}}'

檢查是否安裝成功

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kubectl -n kube-system get pods|grep tiller
tiller-deploy-59c7578f9b-qqwpm 1/1 Running 0 17h

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helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.9.1", GitCommit:"20adb27c7c5868466912eebdf6664e7390ebe710", GitTreeState:"clean"}
Server: &version.Version{SemVer:"v2.9.1", GitCommit:"20adb27c7c5868466912eebdf6664e7390ebe710", GitTreeState:"clean"}

四：Helm的使用

1.helm search: 搜尋可用的Chart
Helm初始化完成之後，預設配置為使用官方的Kubernetes Chart倉庫。官方倉庫包含大量的經過組織和持續維護的Chart,這個倉庫通常命名為stable。
可以用helm inspect <chart_name>命令檢視Chart的詳細資訊。

2.helm create:建立一個chart
helm create nginx

templates目錄下的deployment.yaml是部署應用的yaml檔案，其中的雙?括號包擴起來的部分是Go template，其中的Values是在 values.yaml ?件中定義。

a.charts目錄中是本chart依賴的chart，當前是空的
b.Chart.yaml這個yaml檔案用於描述Chart的基本資訊，如名稱版本等
c.templates是Kubernetes manifest檔案模板目錄，模板使用chart配置的值生成Kubernetes manifest檔案。模板檔案使用的Go語言模板語法
d.templates/NOTES.txt 純文字檔案，可在其中填寫chart的使用說明
e.value.yaml 是chart配置的預設值

3. helm install –dry-run –debug ./: 驗證模板和配置

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[debug] Created tunnel using local port: '44785'
[debug] SERVER: "127.0.0.1:44785"
[debug] Original chart version: ""
[debug] CHART PATH: /root/helm/nginx
NAME: listless-blackbird
REVISION: 1
RELEASED: Wed Jun 6 10:00:49 2018
CHART: nginx-0.1.0
USER-SUPPLIED VALUES:
{}
COMPUTED VALUES:
affinity: {}
image:
pullPolicy: IfNotPresent
repository: nginx
tag: stable
ingress:
annotations: {}
enabled: false
hosts:
- chart-example.local
path: /
tls: []
nodeSelector: {}
replicaCount: 1
resources: {}
service:
port: 80
type: ClusterIP
tolerations: []
HOOKS:
MANIFEST:
---
# Source: nginx/templates/service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: listless-blackbird-nginx
labels:
app: nginx
chart: nginx-0.1.0
release: listless-blackbird
heritage: Tiller
spec:
type: ClusterIP
ports:
- port: 80
targetPort: http
protocol: TCP
name: http
selector:
app: nginx
release: listless-blackbird
---
# Source: nginx/templates/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
name: listless-blackbird-nginx
labels:
app: nginx
chart: nginx-0.1.0
release: listless-blackbird
heritage: Tiller
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: nginx
release: listless-blackbird
template:
metadata:
labels:
app: nginx
release: listless-blackbird
spec:
containers:
- name: nginx
image: "nginx:stable"
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 80
protocol: TCP
livenessProbe:
httpGet:
path: /
port: http
readinessProbe:
httpGet:
path: /
port: http
resources:
{}

4.helm install : 安裝Chart
在安裝過程中，Helm客戶端會輸出一些有用的資訊，例如Release的狀態，以及額外的配置步驟等。在helm install過程中，可以使用helm status命令來跟蹤release狀態。

5.自定義Chart配置
a.--values 或者-f: 使用yaml配置檔案進行引數配置，可以配置多個檔案，最後一個優先生效。多個檔案中重複的value會進行覆蓋操作，不同的value會疊加生效。
b.--set: 在命令列直接設定引數
舉例：
helm install stable/mariadb -f config.yaml -f config2.yaml
helm install stable/mariadb --set mariadbDatabase=firstdb,mariadbRootPassword=abcdefg

6.helm upgrade和helm rollback: 應用的更新或回滾

helm upgrade會利用使用者提供的更新資訊來對Release進行更新。應為Kubernetes Chart可能會有很大的規模或者相對複雜的關係，helm 會嘗試進行最小影響的更新，只更新相對於上一個release來說發生變化的內容。

7.helm delete : 刪除一個Release

8.helm repo : 倉庫的使用
a. helm repo list : 列出所有倉庫

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NAME URL
stable https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com
local http://127.0.0.1:8879/charts

b. helm repo add : 新增倉庫

c.helm repo update : 更新倉庫中的Chart資訊

9.快速製作自定義的Chart
同其它軟體開發過程一樣，快速製作一個簡單Chart的方法，就是從其它專案中複製並修改。例如我們要簡單地改寫前面MariaDB的Chart 令其使用本地的私有映象倉庫，可以按照如下步驟進行：
a. 下載Chart: 使用helm fetch stable/mariadb命令下載這一Chart的壓縮包
b.編輯Chart
c.利用tar 解壓後，將目錄重新命名為mymariadb
d.修改templates中的deployment.yaml
e.將Chart.yaml 中的版本號修改為0.1.1 name為mymariadb
f.使用helm package mymariadb打包chart,並生成一個名為mymariadb-0.11.tgz的壓縮包
g.安裝chart 通過helm install mymariadb-0.1.1.tgz命令將新生成的Chart安裝到叢集當中。

10. 搭建私有Repository
Chart倉庫主要由Chart壓縮包和索引檔案構成，通過HTTP/HTTPS 對外提供服務。
通過 helm repo index 建立索引

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