helm入门

目录

• Helm 是什么？？
• Helm 解决了什么痛点？
• Helm 相关组件
• Helm 原理
• chart 的基本结构
• Chart 文件结构

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Helm 是什么？？

Helm 是 Kubernetes 的包管理器。包管理器类似于我们在 Ubuntu 中使用的apt、Centos中使用的yum 或者Python中的 pip 一样，能快速查找、下载和安装软件包。Helm 由客户端组件 helm 和服务端组件 Tiller 组成, 能够将一组K8S资源打包统一管理, 是查找、共享和使用为Kubernetes构建的软件的最佳方式。

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Helm 解决了什么痛点？

在 Kubernetes中部署一个可以使用的应用，需要涉及到很多的 Kubernetes 资源的共同协作。比如你安装一个 WordPress 博客，用到了一些 Kubernetes (下面全部简称k8s)的一些资源对象，包括 Deployment 用于部署应用、Service 提供服务发现、Secret 配置 WordPress 的用户名和密码，可能还需要 pv 和 pvc 来提供持久化服务。并且 WordPress 数据是存储在mariadb里面的，所以需要 mariadb 启动就绪后才能启动 WordPress。这些 k8s 资源过于分散，不方便进行管理，直接通过 kubectl 来管理一个应用，你会发现这十分蛋疼。
所以总结以上，我们在 k8s 中部署一个应用，通常面临以下几个问题：

• 如何统一管理、配置和更新这些分散的 k8s 的应用资源文件
• 如何分发和复用一套应用模板
• 如何将应用的一系列资源当做一个软件包管理

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Helm 相关组件

及概念Helm 包含两个组件，分别是 helm 客户端 和 Tiller 服务器：
    helm 是一个命令行工具，用于本地开发及管理chart，chart仓库管理等
    Tiller 是 Helm 的服务端。Tiller 负责接收 Helm 的请求，与 k8s 的 apiserver 交互，根据chart 来生成一个 release 并管理 release
    chart Helm的打包格式叫做chart，所谓chart就是一系列文件, 它描述了一组相关的 k8s 集群资源
    release 使用 helm install 命令在 Kubernetes 集群中部署的 Chart 称为 Release
    Repoistory Helm chart 的仓库，Helm 客户端通过 HTTP 协议来访问存储库中 chart 的索引文件和压缩包

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Helm 原理

下面两张图描述了 Helm 的几个关键组件 Helm（客户端）、Tiller（服务器）、Repository（Chart 软件仓库）、Chart（软件包）之间的关系以及它们之间如何通信

 

 

 

 

创建release
    helm 客户端从指定的目录或本地tar文件或远程repo仓库解析出chart的结构信息
    helm 客户端指定的 chart 结构和 values 信息通过 gRPC 传递给 Tiller
    Tiller 服务端根据 chart 和 values 生成一个 release
    Tiller 将install release请求直接传递给 kube-apiserver
删除release
    helm 客户端从指定的目录或本地tar文件或远程repo仓库解析出chart的结构信息
    helm 客户端指定的 chart 结构和 values 信息通过 gRPC 传递给 Tiller
    Tiller 服务端根据 chart 和 values 生成一个 release
    Tiller 将delete release请求直接传递给 kube-apiserver
更新release
    helm 客户端将需要更新的 chart 的 release 名称 chart 结构和 value 信息传给 Tiller
    Tiller 将收到的信息生成新的 release，并同时更新这个 release 的 history
    Tiller 将新的 release 传递给 kube-apiserver 进行更新

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chart 的基本结构

Helm的打包格式叫做chart，所谓chart就是一系列文件, 它描述了一组相关的 k8s 集群资源。

Chart中的文件安装特定的目录结构组织, 最简单的chart 目录如下所示：

charts 目录存放依赖的chart
Chart.yaml 包含Chart的基本信息，包括chart版本，名称等
templates 目录下存放应用一系列 k8s 资源的 yaml 模板
_helpers.tpl 此文件中定义一些可重用的模板片断，此文件中的定义在任何资源定义模板中可用
NOTES.txt 介绍chart 部署后的帮助信息，如何使用chart等
values.yaml 包含了必要的值定义（默认值）, 用于存储 templates 目录中模板文件中用到变量的值

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Chart 文件结构

wordpress
├── charts
├── Chart.yaml
├── README.md
├── requirements.lock
├── requirements.yaml
├── templates
│   ├── deployment.yaml
│   ├── externaldb-secrets.yaml
│   ├── _helpers.tpl
│   ├── ingress.yaml
│   ├── NOTES.txt
│   ├── pvc.yaml
│   ├── secrets.yaml
│   ├── svc.yaml
│   └── tls-secrets.yaml
└── values.yaml

一个 wordpress chart 如上（去除部分 test 和 charts 依赖）， 基本结构由以下几个部分组成：
    charts 存放子Chart (Subchart) 的定义，Subchart 指的是当前 Chart 依赖的 Chart ， 在 requirements.yaml 中定义
    Chart.yaml 包含 Chart 信息的 YAML 文件， 包括 Chart 的版本、名称等，在 DCE Helm 插件中还包含 Chart 的 团队授权 信息 和 是否公开 的信息
    README.md 可选：Chart 的介绍信息等（该文件对于一个大型 Chart 来说十分重要）
    Requirements.yaml 可选：列举当前 Chart 的需要依赖的 Chart
    templates
        该目录下存放 Chart 所有的 K8s 资源定义模板，通常不同的资源放在不同的文件中，DCE Helm 插件中自定义模板的 K8s 资源统一放在 all_sources.yaml 文件中
        _helpers.tpl ， 通常这个文件存放可重用的模板片段，该文件中的定义可以在 Chart 其它资源定义模板中使用
        NOTES.txt，可选：一段简短使用说明的文本文件，用于安装 Release 后提示用户使用
    values.yaml 当前 Chart 的默认配置的值