16.1 Kubernetes - Helm 基础使用
Helm
Helm 可以帮助管理 Kubernetes 应用程序，其作用类似于 CentOS 的 yum。对于越来越复杂的 Kubernetes 应用程序来说，如果单纯依靠手动维护应用程序的 YAML 资源清单文件，成本是巨大的，此时 Helm 就解决了这方面的难题。通过使用 Helm Charts，可以定义、安装和升级复杂的 Kubernetes 应用程序。
安装 Helm
安装前提：在需要使用 Helm 命令的节点上能够通过 kubectl 访问集群，Helm 其实就是读取的 kubeconfig 文件来访问集群。
同时由于 Helm V2 版本必须在 Kubernetes 集群中安装一个 Tiller 服务进行通信，这样大大降低了其安全性和可用性，所以在 V3 版本中移除了服务端，采用了通用的 Kubernetes CRD 资源来进行管理，这样就只需要连接上 Kubernetes 即可。直接去 Github 下载即可，我这里采用的最新版 3.11.1。
# 下载解压安装
wget https://get.helm.sh/helm-v3.11.1-linux-amd64.tar.gz
tar -zxf helm-v3.11.1-linux-amd64.tar.gz
mv linux-amd64/helm /opt/service/kubernetes/server/bin/
# 查看安装结果
helm version
# 配置命令提示补全
echo "source <(helm completion bash)" >> /etc/profile
source /etc/profile
Helm 客户端安装完成后，就需要类似 yum 配置 yum 源一样进行仓库配置。最常用的就是官方的 Helm stable charts 仓库，但由于国内网络问题，可以使用微软的 charts 仓库代替：
# 添加名称为 stable 的仓库
helm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts/
# 查看仓库列表
helm repo list
如图所示：
安装 Chart 包
可以使用 helm install 命令安装一个 chart 包。Helm 有多种方法来找到和安装 chart 包，最简单的就是使用官方的 stable 这个仓库直接安装。
首先从仓库中将可用的 charts 信息同步到本地，可以确保获取到最新的 charts 列表：
# 同步信息
helm repo update
# 安装包
helm install stable/mysql --generate-name
如果没有指定名称，则此时会提示 Error: INSTALLATION FAILED: must either provide a name or specify --generate-name，让配置或随机生成一个。同时需要注意，名称只支持 _，不支持 -。
完成后会输出 MySQL 一些部署信息：
安装成功的应用叫做一个 release，可以通过它进行筛选查看对应 release 创建的所有资源：
kubectl get all -l release="mysql-1677926923"
如图所示：
相当于创建了一个 Deployment 和一个 Service。
其它操作：
# 查看 chart 包的相关信息
helm show chart stable/mysql
# 查看已经通过 helm 安装的 release，想要看到 uninstalled 状态的 release 则需要 -a 参数
helm ls -a
# 查看 release 状态
helm status mysql-1677926923
# 删除 release
helm uninstall mysql-1677926923
注意：uninstall 命令会从 Kubernetes 中删除 release，也会删除与 release 相关的所有 Kubernetes 资源以及 release 历史记录。如果想要保留 release 的历史记录，可以在删除的时候使用 --keep-history 参数。通过该删除删除的 release，查看 status 的时候显示的状态会是 uninstalled，而不是找不到。
如图所示：
如果是 uninstalled 状态，还可以对它进行回滚：
# 回滚 release，需要指定对应的 reversion 版本
helm rollback mysql-1677926923 1
helm install 命令可以从多个源进行安装：
- chart 仓库（类似于上面的方法）
- 本地 chart 压缩包（helm install foo-0.1.1.tgz）
- 本地解压缩的 chart 目录（helm install foo path/foo）
- 在线的 URL（helm install fool https://example.com/charts/foo-1.2.3.tgz）
定制 Chart 包
通过上面的方法直接 install 安装的 Chart 包只会是默认的配置，这在生产中往往是不够用的。一般都需要用户对它进行配置。
# 查看 Chart 包支持自定义的配置参数
helm show values stable/mysql
可以通过创建 YAML 对显示的字段进行覆写，新建 config.yaml：
mysqlRootPassword: root123
mysqlUser: hello
mysqlPassword: world
mysqlDatabase: demo
安装的时候指定文件：
helm install mysql -f config.yaml stable/mysql
通过查看 Pod 的环境变量可以看到配置：
在安装过程中，有两种方法可以传递配置数据：
--values（-f）：指定一个 YAML 文件来覆盖 values 值，可以指定多个值。--set：在命令行上指定覆盖的配置。
如果同时使用这两个参数，--values（-f） 将被合并到具有更高优先级的 --set。使用 --set 指定的值将持久化在 ConfigMap 中。
已经存在的 release 可以获取到设置的 values：
helm get values mysql
已设置的值也通过允许 helm upgrade 并指定 --reset 值来清除。
--set 的用法与 YAML 对应关系：
# 单个值，YAML 示例：
# name: dylan
--set name=dylan
# 多个值，YAML 示例：
# name: dylan
# age: 18
--set name=dylan,age=18
# 多层级，YAML 示例：
# info:
# name: dylan
--set info.name=dylan
# 列表数组，YAML 示例：
# list:
# - a
# - b
--set list={a,b}
# 设置数组中的某个值，YAML 示例：
# info:
# - name: user1
# age: 18
--set info[0].age=18
# 特殊字符转义，YAML 示例：
# nodeSelector:
# kubernetes.io/role: master
--set nodeSelector."kubernetes\.io/role"=master
可以看出 --set 很多时候对于复杂的结构是很难用，所有更推荐 YAML 的方式。
升级和回滚
当新版本的 chart 包发布的时候，或者想要更改 release 的配置的时候，可以使用 helm upgrade 命令来操作。
升级需要一个现有的 release，并根据提供的信息对其进行升级。因为 Kubernetes charts 可能很大而且很复杂，Helm 会尝试以最小的侵入性进行升级，它只会更新自上一版本以来发生的变化：
# 升级
helm upgrade mysql-1677927765 -f config.yaml stable/mysql
# 查看更新的 value
helm get values mysql-1677927765
每一次 upgrade，REVISION 的值就会 +1。
如果升级不符合预期，需要回滚到之前的版本，就需要执行下面的命令：
# 查看当前的版本
helm ls
# 查看历史版本
helm history mysql-1677927765
# 回滚到指定版本
helm rollback mysql-1677927765 2
# 查看之前的更新是否还在
helm get values mysql-1677927765
如图所示：
相当于发布了一个新版本，只是这个版本跟之前的版本一样。
除此之外，还可以指定一些选项来定制 install/upgrade/rollback 的一些行为，常用的参数有：
--timeout：等待 Kubernetes 命令完成的时间，默认是 300（5分钟）。--wait：等待直到所有 Pods 和其它资源都就绪，然后才标记 release 为成功。将等待与--timeout一样长的时间，如果超时，则 release 将标记为失败。--no-hooks：将会跳过命令的运行 hooks。--recreate-pods：仅适用于 upgrade 和 rollback，这个标志将导致重新创建所有的 Pods。
