什么是Helm？它是如何提升云原生应用私有化部署效率的

news2024/10/5 13:44:36

转载至我的博客，公众号：架构成长指南

试想一下，如果有一个项目有50 个微服务，每个微服务都有service、deployment、ingress、pvc等 yaml 文件，算下来大概有 200 个文件，然后这个项目需要基于k8s进行私有化交付，如果是你会怎么快速部署应用？

首先让我们先思考一下

200 个文件是否通过kubectl apply进行部署，写个shell 脚本for 循环一个个读取执行？，但是如果这些yaml 文件更新了，如何同步？
如果这些pod进行需要升级怎么办，一个个修改镜像 tag？
yaml文件关联地址如何更新，比如数据库地址、文件系统地址，日志目录，资源大小等？
如果想进行卸载，如何做，一个个去删除？

如果有一个工具能把这些yaml文件放在一个包里，类似npm、maven这样的包管理工具，然后把关键的参数暴露出来，在部署时指定这些参数，执行一键部署，在卸载时一键卸载是不是很方便，而Helm 就是这样的工具

什么是Helm

Helm 是一个能够在 Kubernetes 上打包、部署和管理应用程序的工具，即使是最复杂的 Kubernetes 应用程序它都可以帮助定义，安装和升级，同时Helm 也是 CNCF 的毕业项目。

以下Helm中的概念

Helm Charts：预先配置yaml的模板，在这里叫Chart，用于描述 Kubernetes 应用程序的yaml和配置

Helm Client：用于与 Helm 交互并管理这些Chart版本的命令行界面

Chart 仓库：管理Chart的仓库，跟Maven的Nexus一个意思，比如在公司环境构建上传，在客户的机房连接到这Chart 仓库下载Chart，并部署到k8s中。

我们要做什么？

这里我们不介绍Helm 的具体函数，具体可以查官网，这里只讲一下如何使用Helm，让你对Helm有一个认识，知道在什么场景下使用即可，所以我们结合一个示例讲一下玩法。

示例介绍

有一个运维部署系统，分为前后端，需要部署到客户机房，在k8s架构如下，可以看到需要8 个文件(其中Istio需要2个yaml文件)，下面通过示例一步步创建这个Chart

示例创建

我们通过helm create dp-manage命令创建一个Chart，执行完以后，默认会生成一个 nginx 的Chart，如下图

关键文件说明

Chart.yaml

定义了当前 chart版本，以及描述当前chart用途，其中 name 参数表示 chart 名称，后期上传下载都会用此名称

values.yaml

可变参数，都是在此文件中定义，在yaml模板中引用，比如：image.repository，而引用则通过.Values+变量的名进行引用，如下图

_helpers.tpl

通用代码块定义，类似于freemaker的宏，然后在yaml中通过名称进行引用，include 修饰的都是，比如dp-manager.selectorLabels

示例修改

由于默认创建一个Nginx 的 Chart 无法满足我们需求，所以删除掉多余的文件，并添加运维部署系统的yaml 文件，如下图

可以看到有8个模板文件，其中backend-dp.yaml定义如下

通过引用values.yml参数和_helpers.tpl的通用代码块，最终会生成一个k8s的deployment.yml文件，其他文件就不一一介绍

构建与部署

通过前面的介绍，需要把Chart构建好以后，上传到Chart仓库，然后在客户机房连接这个仓库，进行下载，因此需要一个Chart 仓库，这里我们使用Harbor ，Habor可以作为容器镜像仓库也可以作为 Chart仓库一举两得，推荐使用。

关联仓库

在安装好 Helm client 以后，在本地执行以下命令，关联到仓库，

helm repo add myrepo https://host/仓库地址 \
--username sre \
--password xxxx

添加以后，执行helm repo list可以查到添加的myrepo仓库

构建打包

仓库关联好以后，执行helm package dp-manager命令打包，会生成一个dp-manager-1.0.0.tgz包

执行helm cm-push dp-manager-1.0.0.tgz myrepo推送至Harbor 仓库，myrepo为我们的仓库名称，推送完以后登录Harbor 查看，如下图

拉取部署

Chart 上传以后，我们在客户机房安装Helm Client和Kubectl客户端，具体安装方法查询网上，通过helm repo add关联Habor仓库地址，关联以后执行search 命令查找运维部署系统的Chart

helm search repo  myrepo/dp-manager

Chart查询到以后，就可以进行部署了，部署分为两种方式，一种是下载Chart至本地，修改values.yaml文件在部署，另外一种是不用下载直接指定参数部署，我们使用第二种

helm install dp-manager myrepo/dp-manager  \
--set istioGateway.hosts={dpmanager.test.com} \
--set pv.log.pvEnabled=false \
--set pv.log.type=storageClass \
--set pv.log.pvc.storageName=gfs-storage \
--set pv.log.pvc.storage=20Gi \
--set apollo.cluster=default

我们在这个命令中指定了域名，存储大小等参数，这些参数通过values.yaml文件暴露，另外此命令部署运维部署系统至default命令空间，可以通过-n 参数指定命名空间

命令执行完以后，可以通过helm list进行查看，如下图

helm list

更新

假设apollo.cluster值由 default修改为prod，执行upgrade 更新即可

helm upgrade dp-manager myrepo/dp-manager  \
--set istioGateway.hosts={dpmanager.test.com} \
--set pv.log.pvEnabled=false \
--set pv.log.type=storageClass \
--set pv.log.pvc.storageName=gfs-storage \
--set pv.log.pvc.storage=20Gi \
--set apollo.cluster=prod