Helm应用包管理器(上)
三、Helm应用包管理器
3.1 为什么需要Helm?
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
3.2 Helm 介绍
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有两个重要概念:
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。
3.3 Helm v3 变化
2019年11月13日, Helm团队发布
Helm v3
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 Tiller
的删除
2、Release
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 Helm CLI
个别更名
helm delete` 更名为 `helm uninstall
helm inspect` 更名为 `helm show
helm fetch` 更名为 `helm pull
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 Chart Repository
的
helm serve
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requirements.yaml
,
依赖关系是直接在chart.yaml
中定义。
3.4 Helm客户端
1、部署Helm客户端
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。
wget https://get.helm.sh/helm-v3.0.0-linux-amd64.tar.gz
tar zxvf helm-v3.0.0-linux-amd64.tar.gz
mv linux-amd64/helm /usr/bin/
2、Helm常用命令
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 |
3、配置国内Chart仓库
- 微软仓库(http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts/)这个仓库强烈推荐,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:
helm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts
helm repo add aliyun https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
helm repo update
查看配置的存储库:
helm repo list
helm search repo stable
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:
helm repo remove aliyun
3.5 Helm基本使用
主要介绍三个命令:
chart install
chart update
chart rollback
1、使用chart部署一个应用
查找chart:
# helm search repo
# helm search repo mysql
为什么mariadb也在列表中?因为他和mysql有关。
查看chart信息:
# helm show chart stable/mysql
安装包:
# helm install mysql(自定义name) stable/mysql
查看发布状态:
# helm status mysql
查看安装的应用
[root@k8s-master1 ~]# helm list
NAME NAMESPACE REVISION UPDATED STATUS CHART APP VERSION
mysql default 1 2019-12-14 13:25:51.506486337 +0800 CST deployed mysql-1.6.1 5.7.27
2、安装前自定义chart配置选项
上面部署的mysql并没有成功,这是因为并不是所有的chart都能按照默认配置运行成功,且helm仅仅只是一个包管理器,并不能判断可能会需要一些环境依赖,例如有状态应用的PV。
所以我们需要自定义chart配置选项,安装过程中有两种方法可以传递配置数据:
- --values(或-f):指定带有覆盖的YAML文件。这可以多次指定,最右边的文件优先
- --set:在命令行上指定替代。如果两者都用,--set优先级高
--values使用,先将修改的变量写到一个文件中
# helm show values stable/mysql
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get pvc
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
mysql Pending 6m34s
通过如上命令我们可以看到mysql已经自动创建了一个pvc,pod没有正常启动就是因为没有pv与之绑定!
[root@k8s-master1 ~]# cat pv.yaml
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
name: pv0003
spec:
capacity:
storage: 8Gi
accessModes:
- ReadWriteOnce
nfs:
path: /opt/sharedata/mysql/
server: 192.168.171.12
[root@k8s-master1 ~]# kubectl apply -f pv.yaml
persistentvolume/pv0003 created
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get pv,pvc ##已经绑定了mysql
NAME CAPACITY ACCESS MODES RECLAIM POLICY STATUS CLAIM STORAGECLASS REASON AGE
persistentvolume/pv0003 8Gi RWO Retain Bound default/mysql 14s
NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE
persistentvolumeclaim/mysql Bound pv0003 8Gi RWO 18m
再次查看下是否已经启动:
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
metrics-app-7674cfb699-5l72f 1/1 Running 1 38h
metrics-app-7674cfb699-btch5 1/1 Running 1 38h
mysql-8558fcfbb4-98wzl 0/1 Running 0 18m
nfs-client-provisioner-f9fdd5cc9-ffzbd 1/1 Running 2 37h
然后就可以登录到容器的mysql中;
## 但是有时候我们不需要mysql默认的一些配置,我们需要自定义的配置一些简单的参数随着容器一起启动:
# cat config.yaml
persistence:
enabled: true
storageClass: "managed-nfs-storage" ##pv的自动供给 通过kubectl get sc 获取
accessMode: ReadWriteOnce
size: 8Gi ##容量
mysqlUser: "k8s" ##创建个k8s的用户
mysqlPassword: "123456" ##k8s的密码
mysqlDatabase: "k8s" ##创建个k8s的database
[root@k8s-master1 ~]# helm install mysql2 -f mysql2conf.yaml stable/mysql
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get po
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
mysql-8558fcfbb4-98wzl 1/1 Running 0 3h32m
mysql2-7899bb48c9-w85gf 1/1 Running 0 47s
[root@k8s-master1 ~]# kubectl exec -it mysql2-7899bb48c9-w85gf bash
root@mysql2-7899bb48c9-w85gf:/# mysql -uk8s -p123456
Enter password:
mysql> show databases;
+--------------------+
| Database |
+--------------------+
| information_schema |
| k8s |
| mysql |
| performance_schema |
| sys |
+--------------------+
5 rows in set (0.02 sec)
mysql> select user from mysql.user;
+------+
| user |
+------+
| k8s |
| root |
+------+
2 rows in set (0.02 sec)
以上将创建具有名称的默认MySQL用户k8s,并授予此用户访问新创建的k8s数据库的权限,但将接受该图表的所有其余默认值。
命令行替代变量:
# helm install mysql3 --set persistence.storageClass="managed-nfs-storage" stable/mysql
也可以把chart包下载下来查看详情:
# helm pull stable/mysql --untar
[root@k8s-master1 ~]# cd mysql
[root@k8s-master1 mysql]# ls
Chart.yaml README.md templates values.yaml
[root@k8s-master1 mysql]# cd templates/
[root@k8s-master1 templates]# ls
configurationFiles-configmap.yaml _helpers.tpl NOTES.txt secrets.yaml servicemonitor.yaml tests
deployment.yaml initializationFiles-configmap.yaml pvc.yaml serviceaccount.yaml svc.yaml
values yaml与set使用:
该helm install命令可以从多个来源安装:
- chart存储库
- 本地chart存档(helm install foo-0.1.1.tgz)
- chart目录(helm install path/to/foo)
- 完整的URL(helm install https://example.com/charts/foo-1.2.3.tgz)
3、构建一个Helm Chart
创建目录和各个文件。
# helm create mychart
Creating mychart
# tree mychart/
mychart/
├── charts
├── Chart.yaml
├── templates
│ ├── deployment.yaml
│ ├── _helpers.tpl
│ ├── ingress.yaml
│ ├── NOTES.txt
│ └── service.yaml
└── values.yaml
- Chart.yaml:用于描述这个 Chart的基本信息,包括名字、描述信息以及版本等。
- values.yaml :用于存储 templates 目录中模板文件中用到变量的值。
- Templates: 目录里面存放所有yaml模板文件。
- charts:目录里存放这个chart依赖的所有子chart。
- NOTES.txt :用于介绍Chart帮助信息, helm install 部署后展示给用户。例如:如何使用这个 Chart、列出缺省的设置等。
- _helpers.tpl:放置模板助手的地方,可以在整个 chart 中重复使用
接下来我来手动创建一个简单的helm应用包:
[root@k8s-master1 ~]# helm create mytestchart
Creating mytestchart
##修改后剩余:
[root@k8s-master1 ~]# tree mytestchart/
mytestchart/
├── Chart.yaml
├── README.md
├── templates
└── values.yaml
[root@k8s-master1 templates]# kubectl create deployment zhdyaweb --image=nginx:1.17 --dry-run -o yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: zhdyaweb
name: zhdyaweb
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app: zhdyaweb
strategy: {}
template:
metadata:
creationTimestamp: null
labels:
app: zhdyaweb
spec:
containers:
- image: nginx:1.17
name: nginx
resources: {}
status: {}
[root@k8s-master1 templates]# kubectl create deployment helloWeb --image=nginx:1.17 --dry-run -o yaml > deployment.yaml
[root@k8s-master1 templates]# cat deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: {{ .Values.name }}
spec:
replicas: {{ .Values.replicas }}
selector:
matchLabels:
app: {{ .Values.replicas }}
template:
metadata:
labels:
app: {{ .Values.replicas }}
spec:
containers:
- image: {{ .Values.image }}:{{ .Values.imageTag }}
name: nginx
[root@k8s-master1 mytestchart]# cat values.yaml
name: zhdyaweb
replicas: 3
image: nginx
imageTag: 1.17
##如下成功安装
[root@k8s-master1 ~]# helm install zhdyaweb zhdyacc/
NAME: zhdyaweb
LAST DEPLOYED: Sat Dec 14 18:53:32 2019
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get po
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
zhdyacc-6bd459478b-5lvzd 1/1 Running 0 2m3s
zhdyacc-6bd459478b-cpv8g 1/1 Running 0 2m3s
zhdyacc-6bd459478b-qbqwt 1/1 Running 0 2m3s
[root@k8s-master1 ~]# helm list ##查看安装的服务
NAME NAMESPACE REVISION UPDATED STATUS CHART APP VERSION
mysql2 default 1 2019-12-14 16:57:16.387584786 +0800 CST deployed mysql-1.6.1 5.7.27
zhdyaweb default 1 2019-12-14 18:53:32.545438231 +0800 CST deployed zhdyacc-0.1.0 1.16.0
[root@k8s-master1 ~]# helm get manifest zhdyaweb ##查看渲染后的yaml
---
# Source: zhdyacc/templates/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: zhdyacc
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: zhdyacc
template:
metadata:
labels:
app: zhdyacc
spec:
containers:
- image: nginx:1.17
name: nginx
也可以打包推送的charts仓库共享别人使用。
# helm package mychart/
mychart-0.1.0.tgz
4、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helm upgrade
命令。
##升级nginx版本为1.16
[root@k8s-master1 ~]# helm upgrade --set imageTag=1.16 zhdyaweb zhdyacc/
Release "zhdyaweb" has been upgraded. Happy Helming!
NAME: zhdyaweb
LAST DEPLOYED: Sat Dec 14 19:04:22 2019
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 2
TEST SUITE: None
[root@k8s-master1 ~]# helm get manifest zhdyaweb
---
# Source: zhdyacc/templates/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: zhdyacc
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: zhdyacc
template:
metadata:
labels:
app: zhdyacc
spec:
containers:
- image: nginx:1.16 ##版本已经更改
name: nginx
[root@k8s-master1 ~]# curl 10.244.2.26 -I
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.16.1
##或者另外一种方法:
# helm upgrade -f values.yaml zhdyaweb zhdyacc/
回滚:
[root@k8s-master1 ~]# helm rollback zhdyaweb
Rollback was a success! Happy Helming!
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get po
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
metrics-app-7674cfb699-5l72f 1/1 Running 1 44h
metrics-app-7674cfb699-btch5 1/1 Running 1 44h
mysql2-7899bb48c9-w85gf 1/1 Running 0 130m
nfs-client-provisioner-f9fdd5cc9-ffzbd 1/1 Running 2 43h
zhdyacc-6bd459478b-9mcpt 1/1 Running 0 9s
zhdyacc-6bd459478b-9ntcg 1/1 Running 0 6s
zhdyacc-6bd459478b-jmjlh 1/1 Running 0 7s
[root@k8s-master1 ~]# kubectl get po -o wide
NAME READY STATUS RESTARTS AGE IP NODE NOMINATED NODE READINESS GATES
metrics-app-7674cfb699-5l72f 1/1 Running 1 44h 10.244.1.19 k8s-node1 <none> <none>
metrics-app-7674cfb699-btch5 1/1 Running 1 44h 10.244.2.21 k8s-node2 <none> <none>
mysql2-7899bb48c9-w85gf 1/1 Running 0 130m 10.244.0.22 k8s-master1 <none> <none>
nfs-client-provisioner-f9fdd5cc9-ffzbd 1/1 Running 2 43h 10.244.2.22 k8s-node2 <none> <none>
zhdyacc-6bd459478b-9mcpt 1/1 Running 0 11s 10.244.0.25 k8s-master1 <none> <none>
zhdyacc-6bd459478b-9ntcg 1/1 Running 0 8s 10.244.3.19 k8s-node3 <none> <none>
zhdyacc-6bd459478b-jmjlh 1/1 Running 0 9s 10.244.2.27 k8s-node2 <none> <none>
[root@k8s-master1 ~]# curl 10.244.2.27 -I
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.17.6
Date: Sat, 14 Dec 2019 11:08:34 GMT
如上我们看到再次回滚到了1.17的版本!!
如果在发布后没有达到预期的效果,则可以使用helm rollback
回滚到之前的版本。
例如将应用回滚到第一个版本:
# helm rollback web 2
卸载发行版,请使用以下helm uninstall
命令:
# helm uninstall web
查看历史版本配置信息
# helm get --revision 1 web
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