Helm 打包及部署实战
一.Helm的介绍
1.什么是Helm
（1）在没使用 helm 之前，向 kubernetes 部署应用，我们要依次部署 deployment、svc 等，步骤较繁琐。 况且随着很多项目微服务化，复杂的应用在容器中部署以及管理显得较为复杂，helm 通过打包的方式，支持发布的版本管理和控制， 很大程度上简化了 Kubernetes 应用的部署和管理。
（2）Helm 本质就是让 K8s 的应用管理（Deployment、Service 等）可配置，可以通过类似于传递环境变量的方式能动态生成。通过动态生成 K8s 资源清单文件（deployment.yaml、service.yaml）。然后调用 Kubectl 自动执行 K8s 资源部署。
总：Helm 是官方提供的类似于 YUM 的包管理器，是部署环境的流程封装。
2.Helm 的三个重要的概念
①Chart
Helm 的软件包，采用 TAR 格式。类似于 APT 的 DEB 包或者 YUM 的 RPM 包，其包含了一组定义 Kubernetes 资源相关的 YAML 文件。
②Repository（仓库）
Helm 的软件仓库，Repository 本质上是一个 Web 服务器，该服务器保存了一系列的 Chart 软件包以供用户下载，并且提供了一个该 Repository 的 Chart 包的清单文件以供查询。Helm 可以同时管理多个不同的 Repository。
③Release
使用 helm install 命令在 Kubernetes 集群中部署的 Chart 称为 Release。可以理解为 Helm 使用 Chart 包部署的一个应用实例。一个 chart 通常可以在同一个集群中安装多次。每一次安装都会创建一个新的 release。
以 MySQL chart 为例，如果你想在你的集群中运行两个数据库，你可以安装该 chart 两次。每一个数据库都会拥有它自己的 release 和 release name。可以将 release 想象成应用程序发布的版本号。
总：Helm 安装 charts 到 Kubernetes 集群中，每次安装都会创建一个新的 release。你可以在 Helm 的 chart repositories 中寻找新的 chart。
3.Helm3 与 Helm2 的区别
（1）Helm2 是 C/S 架构，主要分为客户端 helm 和服务端 Tiller。在 Helm 2 中，Tiller 是作为一个 Deployment 部署在 kube-system 命名空间中，很多情况下，我们会为 Tiller 准备一个 ServiceAccount ，这个 ServiceAccount 通常拥有集群的所有权限。
用户可以使用本地 Helm 命令，自由地连接到 Tiller 中并通过 Tiller 创建、修改、删除任意命名空间下的任意资源。
（2）在 Helm 3 中，Tiller 被移除了。新的 Helm 客户端会像 kubectl 命令一样，读取本地的 kubeconfig 文件，使用我们在 kubeconfig 中预先定义好的权限来进行一系列操作。
Helm 的官方网站 https://helm.sh/
二.Helm 部署（3.6版本）
1.安装 helm
#下载二进制 Helm client 安装包
https://github.com/helm/helm/tagstar -zxvf helm-v3.6.0-linux-amd64.tar.gz
mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm
helm version
命令补全：
#命令补全
source <(helm completion bash)2.使用 helm 安装 Chart
#添加常用的 chart 仓库，
#Bitnami 仓库是 Bitnami 公司提供的官方 Helm Chart 仓库。Bitnami 为各种常见的应用程序和中间件（如 WordPress、MySQL、Redis 等）提供了预先配置好的 Helm Chart
helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
#stable 仓库是一个由社区维护的官方 Helm Chart 仓库。该仓库提供了许多常用的开源应用程序的 Helm Chart，包括数据库（如 MySQL、PostgreSQL）、Web 服务器（如 Nginx、Apache）、监控工具（如 Prometheus、Grafana）等
helm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts
#aliyun 仓库是阿里云（Alibaba Cloud）提供的 Helm Chart 仓库。该仓库包含一系列经过优化和测试的 Helm Chart，可以用于在阿里云 Kubernetes 服务上快速部署各种应用程序。
helm repo add aliyun https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
#incubator 仓库是 Helm 社区的孵化器（Incubator）仓库，该仓库包含一些正在开发中或者尚未正式发布的 Helm Chart。这些 Chart 可能还不是稳定版本，但可以用于实验、测试和尝试新功能。
helm repo add incubator https://charts.helm.sh/incubator
更新 charts 列表：
#更新 charts 列表
helm repo update
helm repo list查看 stable 仓库可用的 charts 列表:
#查看 stable 仓库可用的 charts 列表
helm search repo stable
#搜索相关的charts 列表
helm search repo bitnami|grep nginx删除仓库：
#删除 incubator 仓库
helm repo remove aliyun查看 chart 信息:
#查看 chart 信息
helm show chart stable/mysql #查看指定 chart 的基本信息
helm show all stable/mysql #获取指定 chart 的所有信息安装chart
#安装 chart
①安装 redis chart，有状态
helm install my-redis bitnami/redis [-n default] #指定 release 的名字为 my-redis，-n 指定部署到 k8s 的 namespace
helm install bitnami/redis --generate-name #不指定 release 的名字时，需使用 –generate-name 随机生成一个名字
#查看创建的pod
kubectl get pod
#查看pending问题，这边是没有pv、pvc，因为redis是有状态应用需要安装动态pv、pvc即可
kubectl describe pod my-redis-master-0查看部署信息：
#查看所有 release
helm ls
helm list
#查看指定的 release 状态
helm status my-redis
#删除指定的 release
helm uninstall my-redis
3.Helm 自定义模板
charts 除了可以在 repo 中下载，还可以自己自定义，创建完成后通过 helm 部署到 k8s。
①拉取 chart
#拉取 chart
mkdir /opt/helm
cd /opt/helm
#拉取包下下来可以查看mysql的具体信息
helm pull stable/mysql
#查看下载的安装包
ls
mysql-1.6.9.tgz
#解压安装包
tar xf mysql-1.6.9.tgz
#方便查看mysql的信息安装tree
yum install -y tree
#查看mysql
tree mysql
mysql
├── Chart.yaml
├── README.md
├── templates
│ ├── configurationFiles-configmap.yaml
│ ├── deployment.yaml
│ ├── _helpers.tpl
│ ├── initializationFiles-configmap.yaml
│ ├── NOTES.txt
│ ├── pvc.yaml
│ ├── secrets.yaml
│ ├── serviceaccount.yaml
│ ├── servicemonitor.yaml
│ ├── service.yaml
│ ├── ingress.yaml
│ └── tests
│ ├── test-configmap.yaml
│ └── test.yaml
└── values.yaml
#查看调用的配置文件
cd /opt/helm/mysql/
ls
Chart.yaml README.md templates values.yaml
可以看到，一个 chart 包就是一个文件夹的集合，文件夹名称就是 chart 包的名称。
chart 是包含至少两项内容的helm软件包：
（1）软件包自描述文件 Chart.yaml，这个文件必须有 name 和 version（chart版本） 的定义
（2）一个或多个模板，其中包含 Kubernetes 清单文件：
●NOTES.txt：chart 的“帮助文本”，在用户运行 helm install 时显示给用户
●deployment.yaml：创建 deployment 的资源清单文件
●service.yaml：为 deployment 创建 service 的资源清单文件
●ingress.yaml: 创建 ingress 对象的资源清单文件
●_helpers.tpl：放置模板助手的地方，可以在整个 chart 中重复使用
②创建自定义的 chart（举例：nginx）
#创建自定义的 chart
helm create nginx
tree nginx
nginx
├── charts
├── Chart.yaml
├── templates
│ ├── deployment.yaml
│ ├── _helpers.tpl
│ ├── hpa.yaml
│ ├── ingress.yaml
│ ├── NOTES.txt
│ ├── serviceaccount.yaml
│ ├── service.yaml
│ └── tests
│ └── test-connection.yaml
└── values.yaml
配置说明：
cat nginx/templates/deployment.yaml
#在 templates 目录下 yaml 文件模板中的变量（go template语法）的值默认是在 nginx/values.yaml 中定义的，只需要修改 nginx/values.yaml 的内容，也就完成了 templates 目录下 yaml 文件的配置。
比如在 deployment.yaml 中定义的容器镜像：
image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag | default .Chart.AppVersion }}"
cat nginx/values.yaml | grep repository
repository: nginx
#以上变量值是在 create chart 的时候就自动生成的默认值，你可以根据实际情况进行修改。
③修改 chart
cd /opt/helm/
vim nginx/Chart.yaml
apiVersion: v2
name: nginx #chart名字
description: A Helm chart for Kubernetes
type: application #chart类型，application或library
version: 0.1.0 #chart版本，如果需要升级可以修改，例如version: 0.1.1
appVersion: 1.16.0 #application部署版本④打包 chart
helm lint nginx #检查依赖和模版配置是否正确
helm package nginx #打包 chart，会在当前目录下生成压缩包 nginx-0.1.0.tgz
⑤部署 chart
helm install nginx-test1 ./nginx --dry-run --debug #使用 --dry-run 参数验证 Chart 的配置，并不执行安装，前提并未有nginx-test1这个名
helm install nginx ./nginx -n default #部署 chart，release 版本默认为 1
或者
helm install nginx ./nginx-0.1.0.tgz自定义配置部署：
#可根据不同的配置来 install，默认是 values.yaml
#安装方式，此处使用的是①
①当前目录安装
cd /opt/helm/
helm install nginx-test1 ./nginx
②文件安装
helm install nginx-test1 ./nginx -f ./nginx/values-prod.yaml4.Helm 仓库
helm 可以使用 harbor 作为本地仓库，将自定义的 chart 推送至 harbor 仓库。
①安装 harbor
#在线下载
https://github.com/goharbor/harbor/releases/tag/v1.9.2
cd /opt
#上传 harbor-offline-installer-v1.9.1.tgz 和 docker-compose 文件到 /opt 目录
cp docker-compose /usr/local/bin/
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
tar zxvf harbor-offline-installer-v1.9.1.tgz
cd harbor/harbor 配置：
vim harbor.yml
hostname: 192.168.198.11
harbor_admin_password: Harbor12345 #admin用户初始密码
data_volume: /data #数据存储路径，自动创建
chart:
absolute_url: enabled #在chart中启用绝对url
log:
level: info
local:
rotate_count: 50
rotate_size: 200M
location: /var/log/harbor #日志路径
#安装带有 Clair service 和 chart 仓库服务的 Harbor
./install.sh --with-clair --with-chartmuseum②安装 push 插件
#在线安装
helm plugin install https://github.com/chartmuseum/helm-push
#离线安装
wget https://github.com/chartmuseum/helm-push/releases/download/v0.8.1/helm-push_0.8.1_linux_amd64.tar.gz
#此处是将安装包拉入到opt目录下
cd /opt
mkdir ~/.local/share/helm/plugins/helm-push
tar -zxvf helm-push_0.8.1_linux_amd64.tar.gz -C ~/.local/share/helm/plugins/helm-push
helm repo ls
helm plugin list
#登录 Harbor WEB UI 界面，创建一个新项目
浏览器访问：http://192.168.198.11 ，默认的管理员用户名和密码是 admin/Harbor12345
点击 “+新建项目” 按钮
填写项目名称为 “chart_repo”，访问级别勾选 “公开”，点击 “确定” 按钮，创建新项目
常用命令
# 查看部署的helm 版本服务
helm list -A
# 查看helm 仓库
helm repo list
# 添加helm仓库
helm repo add kubernetes-app-registry http://192.168.1.99:9000/manifests
# 搜索仓库（验证仓库是否已经添加）
helm search repo kubernetes-app-registry
# 更新/安装应用
# helm upgrade --install harbor-hub --namespace harbor kubernetes-app-registry/harbor -f /tmp/harbor-parameters.json --create-namespace
# 更细helm库
helm repo update
# helm 打包
helm package harbor
# 重新添加helm url
helm repo index manifests --url http://192.168.1.99:9000/manifests
# helm常用命令
helm version // 查看helm版本
helm create xxx // 创建一个xxx charts
helm lint ./xxx // 检查包的格式或信息是否有问题
helm install xxx1 ./xxx // 部署安装xxx，设置名称为xxx1
helm list // 列出已经部署的charts
helm history // 发布历史
helm upgrade // 更新版本
helm rollback // 回滚版本
helm package ./xxx // 打包charts
helm repo add --username admin --password password myharbor xxx // 增加repo
helm uninstall xxx1 // 卸载删除xxx1
helm pull // 拉取chart包
helm cm-push // 推送chart包
helm repo update // 更新仓库资源
helm search hub // 从 Artifact Hub 中查找并列出 helm charts。Artifact Hub中存放了大量不同的仓库
helm search repo // 从你添加（使用 helm repo add）到本地 helm 客户端中的仓库中进行查找。该命令基于本地数据进行搜索，无需连接互联网相关文章：
k8s中的Helm打包
【云原生】Helm 常用命令
为者常成，行者常至
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