山月行
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# 部署利器: helm

helm 是基于 kubernetes 的包管理器。它之于 kubernetes 就如 yum 之于 centos，pip 之于 python，npm 之于 javascript。

那 helm 的引入对于管理集群有哪些帮助呢？可体现在基础运维建设及业务应用两方面

  1. 基础设施，更方便地部署与升级基础设施，如 gitlab，prometheus，grafana，ES 等
  2. 业务应用，更方便地部署，管理与升级公司内部应用，为公司内部的项目配置 Chart，使用 helm 结合 CI，在 k8s 中部署应用如一行命令般简单

当然 helm 更伟大的在于它的思想上：Separation of concerns。使得运维人员与开发人员进一步职责分离。

让开发人员写 k8s 资源配置文件是不现实的

  1. 不是所有开发都了解k8s，或者说很少，不了解 k8s 很难写资源配置部署文件
  2. 开发的主要职能还是在业务上

于是 helm 应时而出，运维通过 helm 配置好资源文件模板，然后交给开发填参数。

本篇文章主要介绍如何安装 helm 以及如何使用 helm 部署基础服务和业务

# 安装 helm

这里参考官方文档 安装 helm (opens new window)

helm 此时已发布了 v3，本篇文章关于 helm 安装及使用指南以 helm v3 为基础。

helm 在 helm v2 时分为客户端 (helm client，即命令行工具) 与服务端 (helm server) 两部分，在服务端又叫 Tiller，安装 Tiller 时会在集群中部署一个 Pod，用以接替资源部署。

# 安装客户端 (helm client)

helm client 需要安装在你可以访问 k8s 集群的任何服务器，如同 kubectl，不过通常来说，你需要安装在两个地方

  1. k8s 集群的 master node
  2. 你自己的 PC/mac 上

在 helm v3 中，只需要安装 helm client

在 mac 上进行安装

$ brew install kubernetes-helm

在 linux 上进行安装

$ curl -LO https://git.io/get_helm.sh
$ chmod 700 get_helm.sh
$ ./get_helm.sh

根据源码包进行安装，比较推荐(毕竟使用以上两种方案可能有网络问题)，至于如何使用 rsync 见以下安装步骤

使用脚本安装在国内会出现网络问题，需要在代理节点安装并使用 rsync 或者 scp 移动到目标位置

示例选择 2.14.3 进行安装，helm 的最新版本可以参考 helm/helm Releases (opens new window)。

可以选择 3.0+ 版本的安装，目前最新版本是 Helm v3.0.0-rc.1 (2019/11/01)

# 下载 MAC 上适用的软件包
# -L: 追踪重定向链接
# -O: 保存到本地
# -S: 打印错误
$ curl -SLO https://get.helm.sh/helm-v2.14.3-darwin-amd64.tar.gz 

# 下载 CentOS 上适用的软件包
$ curl -SLO https://get.helm.sh/helm-v2.14.3-linux-amd64.tar.gz

# 如果有网络问题，请在代理节点下载并 rsync 到目标节点，如果没有，跳过此步
$ rsync -avhzP proxy:/root/helm-v2.14.3-linux-amd64.tar.gz .

# 如果在 mac 上
$ tar -zxvf helm-v2.14.3-darwin-amd64.tar.gz 

# 如果在 centos 上
$ tar -zxvf helm-v2.14.3-linux-amd64.tar.gz

# 进入相应目录，移至 /bin 目录
$ mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm

# 安装 tiller (helm server)

如果使用了 Helm v3，则不用安装 tiller

# 01 下载镜像

tiller 的镜像 gcr.io/kubernetes-helm/tiller:v2.14.3 在 gcr.io 上，这意味着在国内网络需要先下载到代理节点，再移动到目标位置。具体步骤参照以前章节

# 02 安装 Tiller

当安装好 helm 命令行工具后，使用 helm init 安装 tiller。安装 tiller 时会在 k8s 上部署一个 pod。

$ helm init
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-charts.storage.googleapis.com
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

根据提示此时已安装成功，校验 Pod 状态

# 查看 tiller 是否出在运行状态
$ kubectl get pods --all-namespaces

# 查看 helm 与 tiller 版本
$ helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.14.3", GitCommit:"0e7f3b6637f7af8fcfddb3d2941fcc7cbebb0085", GitTreeState:"clean"}
Server: &version.Version{SemVer:"v2.14.3", GitCommit:"0e7f3b6637f7af8fcfddb3d2941fcc7cbebb0085", GitTreeState:"clean"}

# 介绍

  • Chart: 一系列 k8s 资源集合的命名，它包含一系列 k8s 资源配置文件的模板与参数，可供灵活配置
  • release: 当一个 Chart 部署后生成一个 release，chart/relase 类似于 docker 中 image/container
  • repo: 即 chart 的仓库，其中有很多个 chart 可供选择，如官方 helm/charts (opens new window)

使用 helm create 创建一个 chart，了解简单 chart 的目录结构

关于如何安装 helm 参考下一小节

# 创建一个 chart
$ helm create todo
Creating todo

$ cd todo

# 打印 chart 目录，主要文件有 Chart.yaml 与 values.yaml
# --dirsfirst 先打印文件夹名称
$ tree --dirsfirst
.
├── charts
├── templates
│   ├── tests
│   │   └── test-connection.yaml
│   ├── NOTES.txt
│   ├── _helpers.tpl
│   ├── deployment.yaml
│   ├── ingress.yaml
│   └── service.yaml
├── Chart.yaml
└── values.yaml

3 directories, 8 files

查看主要的两个文件目录

  • templates/: 这是运维大哥写的配置文件模板，示例是最简单应用的资源配置，但复杂应用还会有 pvc，role，service-acount 等等
  • values.yaml: 这是给开发小弟写的可选参数，但是大部分参数都被运维大哥给内置了

# 使用 helm 部署基础服务

真实案例可以参看我的系列文章其它章节

这里讲述一些关于部署基础服务的一般步骤。假设我们需要部署 redis

这里使用 helm v3，语法与 v2 可能略有出入

# 01 查找相关 Chart

使用 helm search hub

$ helm search hub redis
URL                                                     CHART VERSION   APP VERSION     DESCRIPTION
https://hub.helm.sh/charts/bitnami/redis                9.5.0           5.0.5           Open source, advanced key-value store. It is of...
https://hub.helm.sh/charts/hephy/redis                  v2.4.0                          A Redis database for use inside a Kubernetes cl...
https://hub.helm.sh/charts/incubator/redis-cache        0.5.0           4.0.12-alpine   A pure in-memory redis cache, using statefulset...

# 02 选定 Chart，跟进 Chart 的官方文档

我们选定 stable/redis (opens new window) 这个 chart。

跟踪官方文档，设置相关参数，存储为 values-production.yaml

# Production configuration
$ helm install redis stable/redis --values values-production.yaml

如何部署完成，可以查看安装某个 Release 时的 values

$ helm get values redis

如果需要升级，使用 helm upgrade

$ helm upgrade redis stable/redis --values values-production.yaml

如果有必要时会添加 repo: helm repo add

# helm repo add stable https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com/

# 列出所有 repo
$ helm repo list
NAME            URL
stable          https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com/
apphub          https://apphub.aliyuncs.com
jetstack        https://charts.jetstack.io

# 03 校验部署状态

这与需要部署的资源有关，不过一般也就分为 Service，Pod 和 PVC

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Last Updated: 7/21/2019, 11:25:08 AM