K8s包管理工具-helm:helm安装-海口c网

1 Helm的简介

每个成功的软件平台都有一个优秀的打包系统，比如 Debian、Ubuntu 的 apt，Redhat、Centos 的 yum。而 Helm 则是 Kubernetes 上的包管理器。

1.1 为什么k8s需要Helm？

Kubernetes 能够很好地组织和编排容器，但它缺少一个更高层次的应用打包工具，而 Helm 就是来干这件事的。

举个例子，我们需要部署一个MySQL服务，Kubernetes则需要部署以下对象：

① 为了能够让外界访问到MySQL，需要部署一个mysql的service；

②需要进行定义MySQL的密码，则需要部署一个Secret；

③Mysql的运行需要持久化的数据存储，此时还需要部署PVC；

④保证后端mysql的运行，还需要部署一个Deployment，以支持以上的对象。

针对以上对象，我们可以使用YAML文件进行定义并部署，但是仅仅对于单个的服务支持，如果应用需要由一个甚至几十个这样的服务组成，需要几十甚至更多的yaml文件，这些yaml分散存放，如果某天进行项目恢复的话，很难知道部署顺序，依赖关系等，而所有这些包括

基于yaml配置的集中存放
基于项目的打包
组件间的依赖

都可以通过helm来进行解决。

1.2 Helm基本概念

Helm 可以理解为 Kubernetes 的包管理工具，可以方便地发现、共享和使用为Kubernetes构建的应用，它包含几个基本概念

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
Release: 在 Kubernetes 集群上运行的 Chart 的一个实例。在同一个集群上，一个 Chart 可以安装很多次。每次安装都会创建一个新的 release。例如一个 MySQL Chart，如果想在服务器上运行两个数据库，就可以把这个 Chart 安装两次。每次安装都会生成自己的 Release，会有自己的 Release 名称。
Repository：用于发布和存储 Chart 的仓库。

1.3 Helm组件

Helm由两部分组成，客户端helm和服务端tiller。

Helm Client 是用户命令行工具，其主要负责如下：

本地 chart 开发
仓库管理
与 Tiller sever 交互
发送预安装的 chart
查询 release 信息
要求升级或卸载已存在的 release

Tiller Server是一个部署在Kubernetes集群内部的 server，其与 Helm client、Kubernetes API server 进行交互。Tiller server 主要负责如下：

监听来自 Helm client 的请求
通过 chart 及其配置构建一次发布
安装 chart 到Kubernetes集群，并跟踪随后的发布
通过与Kubernetes交互升级或卸载 chart

简单的说，client 管理 charts，而 server 管理发布 release

1.4 工作流程

首先helm把需要的应用程序包Chart从repository仓库下载到本地。若需定制化操作，则需修改模板文件和values文件，使用模板文件和values文件对配置清单进行赋值。

helm把请求提交给Tiller，Tiller接收到请求后连接apiserver，通过认证授权，apiserver负责完成创建。

创建完成后，这个运行在集群上的实例不再称作Chart，而被称作release。

helm主机中，helm的家目录下若存在需要的Chart包，则以后再创建时不再从网上拉取Chart包，直接使用本地Chart包。

2 部署Helm

helm部署文档

Helm的部署方式有两种：预编译的二进制程序和源码编译安装，这里使用二进制的方式进行安装

2.1 下载helm

我们可以在Helm Realese页面下载二进制文件，这里下载的v2.13.1版本，解压后将可执行文件helm拷贝到/usr/local/bin目录下即可，这样Helm客户端就在这台机器上安装完成了。

wget https://storage.googleapis.com/kubernetes-helm/helm-v2.13.1-linux-amd64.tar.gz --no-check-certificate
tar -xf helm-v2.13.1-linux-amd64.tar.gz
cd linux-amd64/
cp helm /usr/bin/  #下载解压完成后，直接将helm执行文件放入PATH环境变量中就可以使用
helm -h

2.2 部署Tiller

helm第一次init时，需要链接api-server并进行认证，所以在运行helm时，会去读取kube-config文件，所以必须确认当前用户存在kube-config文件。

Tiller运行在K8s集群之上，也必须拥有集群的管理权限，也就是需要一个serviceaccount，进行一个clusterrolebinding到cluster-admin。

Tiller的RBAC配置示例链接：

https://github.com/helm/helm/blob/master/docs/rbac.md

#[root@k8s-master ~]# cd helm/
#[root@k8s-master helm]# ls
#[root@k8s-master helm]#  cat  tiller_rbac.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:name: tillernamespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:name: tiller
roleRef:apiGroup: rbac.authorization.k8s.iokind: ClusterRolename: cluster-admin
subjects:- kind: ServiceAccountname: tillernamespace: kube-system

[root@k8s-master helm]# kubectl apply -f tiller-rbac.yaml
serviceaccount/tiller created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/tiller created
[root@k8s-master helm]# kubectl get sa -n kube-system |grep tiller
tiller                               1         7s
[root@k8s-master helm]#

#由于墙的原因，所以我们使用阿里的chart仓库，注意指定的tiller版本需要和helm版本一致

[root@k8s-master helm]# helm init  --service-account tiller  --upgrade -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.13.1 --stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
Creating /root/.helm
Creating /root/.helm/repository
Creating /root/.helm/repository/cache
Creating /root/.helm/repository/local
Creating /root/.helm/plugins
Creating /root/.helm/starters
Creating /root/.helm/cache/archive
Creating /root/.helm/repository/repositories.yaml
Adding stable repo with URL: https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
Adding local repo with URL: http://127.0.0.1:8879/charts
$HELM_HOME has been configured at /root/.helm.Tiller (the Helm server-side component) has been installed into your Kubernetes Cluster.Please note: by default, Tiller is deployed with an insecure 'allow unauthenticated users' policy.
To prevent this, run `helm init` with the --tiller-tls-verify flag.
For more information on securing your installation see: https://docs.helm.sh/using_helm/#securing-your-helm-installation
Happy Helming!
[root@k8s-master helm]# kubectl get pod -n kube-system |grep tiller #查看tiller的pod是否创建成功 
tiller-deploy-86b574cb79-4xhwh            1/1     Running     0          22s
[root@k8s-master helm]#
[root@k8s-master helm]# helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.13.1", GitCommit:"618447cbf203d147601b4b9bd7f8c37a5d39fbb4", GitTreeState:"clean"}
Server: &version.Version{SemVer:"v2.13.1", GitCommit:"618447cbf203d147601b4b9bd7f8c37a5d39fbb4", GitTreeState:"clean"}
[root@k8s-master helm]#

如果希望在安装时自定义一些参数，可以参考一下的一些参数：

--canary-image：安装canary分支，即项目的Master分支
--tiller-image：安装指定版本的镜像，默认和helm同版本
--kube-context：安装到指定的Kubernetes集群
--tiller-namespace：安装到指定的名称空间，默认为kube-system

Tiller将数据存储在ConfigMap资源当中，卸载或重装不会导致数据丢失，卸载Tiller的方法有以下两种：

(1)kubectl delete deployment tiller-deploy --n kube-system

(2)heml reset

3 helm命令补全

#BASH 请执行
source <(helm completion bash)
echo "source <(helm completion bash)" | sudo tee -a /etc/profile

4 创建第一个chart

[root@k8s-master helm]# helm create hello-helm
Creating hello-helm
[root@k8s-master helm]# tree hello-helm
hello-helm
├── charts
├── Chart.yaml
├── templates
│   ├── deployment.yaml
│   ├── _helpers.tpl
│   ├── ingress.yaml
│   ├── NOTES.txt
│   ├── service.yaml
│   └── tests
│       └── test-connection.yaml
└── values.yaml3 directories, 8 files
[root@k8s-master helm]#

我们通过查看templates目录下面的deployment.yaml文件可以看出默认创建的 Chart 是一个 nginx 服务，具体的每个文件是干什么用的，我们可以前往 Helm 官方文档进行查看，后面会和大家详细讲解的。比如这里我们来安装 1.7.9 这个版本的 nginx，则我们更改 value.yaml 文件下面的 image tag 即可，将默认的 stable 更改为 1.7.9，为了测试方便，我们把 Service 的类型也改成 NodePort

[root@k8s-master helm]# cd hello-helm/
[root@k8s-master hello-helm]# ls
charts  Chart.yaml  templates  values.yaml
[root@k8s-master hello-helm]# cd templates/
[root@k8s-master templates]# ls
deployment.yaml  _helpers.tpl  ingress.yaml  NOTES.txt  service.yaml  tests
[root@k8s-master templates]# vim deployment.yaml
[root@k8s-master templates]# cd ..
[root@k8s-master hello-helm]# ls
charts  Chart.yaml  templates  values.yaml
[root@k8s-master hello-helm]# vim values.yaml
[root@k8s-master hello-helm]# cat values.yaml
# Default values for hello-helm.
# This is a YAML-formatted file.
# Declare variables to be passed into your templates.replicaCount: 1image:repository: nginxtag: 1.7.9pullPolicy: IfNotPresentnameOverride: ""
fullnameOverride: ""service:type: NodePortport: 80ingress:enabled: falseannotations: {}# kubernetes.io/ingress.class: nginx# kubernetes.io/tls-acme: "true"hosts:- host: chart-example.localpaths: []tls: []#  - secretName: chart-example-tls#    hosts:#      - chart-example.localresources: {}# We usually recommend not to specify default resources and to leave this as a conscious# choice for the user. This also increases chances charts run on environments with little# resources, such as Minikube. If you do want to specify resources, uncomment the following# lines, adjust them as necessary, and remove the curly braces after 'resources:'.# limits:#   cpu: 100m#   memory: 128Mi# requests:#   cpu: 100m#   memory: 128MinodeSelector: {}tolerations: []affinity: {}

安装下这个 Chart :

[root@k8s-master hello-helm]# cd ..
[root@k8s-master helm]# helm install ./hello-helm
NAME:   cold-llama
LAST DEPLOYED: Tue Sep 24 10:34:37 2019
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYEDRESOURCES:
==> v1/Deployment
NAME                   READY  UP-TO-DATE  AVAILABLE  AGE
cold-llama-hello-helm  0/1    1           0          0s==> v1/Pod(related)
NAME                                    READY  STATUS             RESTARTS  AGE
cold-llama-hello-helm-6bc7d7cbfd-rsz4l  0/1    ContainerCreating  0         0s==> v1/Service
NAME                   TYPE      CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP  PORT(S)       AGE
cold-llama-hello-helm  NodePort  10.107.195.201  <none>       80:30369/TCP  0sNOTES:
1. Get the application URL by running these commands:export NODE_PORT=$(kubectl get --namespace default -o jsonpath="{.spec.ports[0].nodePort}" services cold-llama-hello-helm)export NODE_IP=$(kubectl get nodes --namespace default -o jsonpath="{.items[0].status.addresses[0].address}")echo http://$NODE_IP:$NODE_PORT[root@k8s-master helm]# kubectl get pods,svc | grep hello-helmpod/cold-llama-hello-helm-6bc7d7cbfd-rsz4l    1/1     Running   0          5m8s
service/cold-llama-hello-helm   NodePort    10.107.195.201   <none>        80:30369/TCP   5m8s
[root@k8s-master helm]#

等到 Pod 创建完成后，我们可以根据创建的 Service 的 NodePort 来访问该服务了，然后在浏览器中打开http://nodeIP: 30369就可以正常的访问我们刚刚部署的 nginx 应用了。

[root@k8s-master helm]# curl -I 10.6.76.23:30369
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.7.9  #指定版本
Date: Tue, 24 Sep 2019 02:41:29 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 612
Last-Modified: Tue, 23 Dec 2014 16:25:09 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "54999765-264"
Accept-Ranges: bytes[root@k8s-master helm]#

4.1 helm list查看release：

[root@k8s-master helm]# helm list
NAME            REVISION        UPDATED                         STATUS          CHART                   APP VERSION     NAMESPACE
cold-llama      1               Tue Sep 24 10:34:37 2019        DEPLOYED        hello-helm-0.1.0        1.0             default
[root@k8s-master helm]#

4.2 helm packag打包chart：

[root@k8s-master helm]# helm package hello-helm
Successfully packaged chart and saved it to: /root/helm/hello-helm-0.1.0.tgz
[root@k8s-master helm]# pwd
/root/helm
[root@k8s-master helm]# ls
hello-helm  hello-helm-0.1.0.tgz
[root@k8s-master helm]#

然后我们就可以将打包的tgz文件分发到任意的服务器上，通过helm fetch就可以获取到该 Chart 了

4.3 helm delete临时删除release

[root@k8s-master helm]# kubectl get pods,svc,deploy | grep hello-helmpod/cold-llama-hello-helm-6bc7d7cbfd-rsz4l    1/1     Running   0          9m36s
service/cold-llama-hello-helm   NodePort    10.107.195.201   <none>        80:30369/TCP   9m36sdeployment.extensions/cold-llama-hello-helm    1/1     1            1           9m36s
[root@k8s-master helm]# helm list
NAME            REVISION        UPDATED                         STATUS          CHART                   APP VERSION     NAMESPACE
cold-llama      1               Tue Sep 24 10:34:37 2019        DEPLOYED        hello-helm-0.1.0        1.0             default
[root@k8s-master helm]# helm delete cold-llama
release "cold-llama" deleted
[root@k8s-master helm]# kubectl get pods,svc,deploy | grep hello-helmpod/cold-llama-hello-helm-6bc7d7cbfd-rsz4l    0/1     Terminating   0          10m
[root@k8s-master helm]# kubectl get pods,svc,deploy | grep hello-helm

然后我们看到kubernetes集群上的该 nginx 服务也已经被删除了。