Kubernetes筆記(10) - Helm
應用微服務化后雖然便于部署和擴展，實作了敏捷開發和運維，但另一方面，在將單體應用微服務化后，往往又導致了應用管理復雜度的增加，例如，在Kubernetes系統之上，每個應用基本上都有著不止一個資源，而每個應用又有不同的環境（如qa、test和prod等），這會使得配置清單數量變得非常多而且維護起來非常復雜，而借助Helm可以簡化資源的管理，
Helm基礎
簡單來說，Helm就是Kubernetes的應用程式包管理器，類似于Linux系統之上的yum或apt-get等，可用于實作幫助用戶查找、分享及使用Kubernetes應用程式，
Helm將Kubernetes應用的相關配置組織為Charts，并通過它完成應用的常規管理操作，通常來說，使用Charts管理應用的流程包括從0開始創建Charts、將Charts及其相關的檔案打包為歸檔格式、將Charts存盤于倉庫（repository）中并與之互動、在Kubernetes集群中安裝或卸載Charts以及管理經Helm安裝的應用的版本發行周期，
Helm的核心術語
- Charts：即一個Helm程式包，它包含了運行一個Kubernetes應用所需要的鏡像、依賴關系和資源定義等，必要時還會包含Service的定義；它類似于APT的dpkg檔案或者yum的rpm檔案；
- Repository:Charts倉庫，用于集中存盤和分發Charts；
- Config：應用程式實體化安裝運行時使用的配置資訊；
- Release：應用程式實體化配置后運行于Kubernetes集群中的一個Charts實體；在同一個集群上，一個Charts可以使用不同的Config重復安裝多次，每次安裝都會創建一個新的Release，
Helm架構
Helm主要由Helm客戶端、Tiller服務器和Charts倉庫組成：
- Helm客戶端是命令列客戶端工具，采用Go語言撰寫，基于gRPC協議與Tiller server互動，它主要完成如下任務：
- 本地Charts開發
- 管理Charts倉庫
- 與Tiller服務器互動：發送Charts以安裝、查詢Release的相關資訊以及升級或卸載已有的Release
- Tiller server是托管運行于Kubernetes集群之中的容器化服務應用，它接收來自Helm客戶端的請求，并在必要時與Kubernetes API Server進行互動，它主要完成以下任務：
- 監聽來自于Helm客戶端的請求
- 合并Charts和配置以構建一個Release
- 向Kubernetes集群安裝Charts并對相應的Release進行跟蹤
- 升級和卸載Charts
- Charts倉庫，既可以運行為公共托管平臺，也可以是用戶自建的服務器，通常用戶于Helm客戶端本地遵循其格式撰寫Charts檔案，而后即可部署于Kubernetes集群之上運行為一個特定的Release，僅在有分發需求時，才需要將Charts檔案打包成歸檔壓縮格式提交到特定的Charts倉庫，
安裝Helm
Helm的原始碼位于https://github.com/helm/helm，根據檔案,mac可直接使用brew安裝：
~ brew install helm
~ helm version
需要注意的是，Helm的運行依賴于本地安裝并配置完成的kubectl方能與運行于Kubernetes集群之上的Tiller服務器進行通信，因此，運行Helm的節點也應該是可以正常使用kubectl命令的主機，
對于version 3+的版本來說，helm的安裝已經完成了，如果是較低的版本，還需要進一步安裝
tiller server，
安裝Helm chart
首先設定chart倉庫指向ArtifactHUB：
helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
對應的網址為https://artifacthub.io/
Redis Chart使用示例
搜索redis
helm repo update
helm search repo redis
安裝，不指定實體名稱時必須使用--generate-name
helm install bitnami/redis --generate-name
或
helm install redis-test bitnami/redis
安裝完成后會有類似這樣的提示：
NAME: redis-1625445720
LAST DEPLOYED: Mon Jul 5 08:42:05 2021
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None
此外還有詳細的使用提示：
Redis(TM) can be accessed on the following DNS names from within your cluster:
redis-1625531591-master.default.svc.cluster.local for read/write operations (port 6379)
redis-1625531591-replicas.default.svc.cluster.local for read-only operations (port 6379)
To get your password run:
export REDIS_PASSWORD=$(kubectl get secret --namespace default redis-1625531591 -o jsonpath="{.data.redis-password}" | base64 --decode)
To connect to your Redis(TM) server:
1. Run a Redis(TM) pod that you can use as a client:
kubectl run --namespace default redis-client --restart='Never' --env REDIS_PASSWORD=$REDIS_PASSWORD --image docker.io/bitnami/redis:6.2.4-debian-10-r13 --command -- sleep infinity
Use the following command to attach to the pod:
kubectl exec --tty -i redis-client \
--namespace default -- bash
2. Connect using the Redis(TM) CLI:
redis-cli -h redis-1625531591-master -a $REDIS_PASSWORD
redis-cli -h redis-1625531591-replicas -a $REDIS_PASSWORD
To connect to your database from outside the cluster execute the following commands:
kubectl port-forward --namespace default svc/redis-1625531591-master 6379:6379 &
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6379 -a $REDIS_PASSWORD
洗掉部署的chart：
heml delete <release name>
Helm Charts
Charts是Helm使用的Kubernetes程式包打包格式，一個Charts就是一個描述一組Kubernetes資源的檔案的集合，
Charts檔案組織結構
一個Charts就是按特定格式組織的目錄結構，目錄名即為Charts名
使用helm pull bitnami/redis --untar下載redis chart并解壓到當前目錄，內容如下
~ ls
Chart.lock charts templates
Chart.yaml ci values.schema.json
README.md img values.yaml
它們各自的作用為：
- Chart.yaml：當前Charts的描述資訊
- LICENSE：當前Charts的許可證資訊，純文本檔案，可選
- README.md：可選
- values.yaml：當前Charts用到的默認配置值
- charts/：目錄，存放當前Charts依賴到的所有Charts檔案
- templates/：目錄，存放當前Charts用到的模板檔案，可應用于Charts生成有效的Kubernetes清單檔案
- templates/NOTES.txt：純文本檔案，Templates簡單使用注解，
Chart.yaml檔案組織格式
Chart.yaml用于提供Charts相關的各種元資料，如名稱、版本、關鍵詞、維護者資訊、使用的模板引擎等，它是一個Charts必備的核心檔案，主要包含以下欄位:
name：當前Charts的名稱，必選欄位，?
version：遵循語意化版本規范第2版的版本號，必選欄位，?
description：當前專案的單陳述句描述資訊，可選欄位，?
keywords：當前專案的關鍵詞串列，可選欄位，?
home：當前專案的主頁URL，可選欄位，
sources：當前專案用到的原始碼的來源URL串列，可選欄位，?
maintainers：項目維護者資訊，主要嵌套name、email和URL幾個屬性組成；可選欄位，?
engine：模板引擎的名稱，默認為gotpl，即go模板，?
icon:URL，指向當前專案的圖示，SVG或PNG格式的圖片；可選欄位，?
appVersion：本專案用到的應用程式的版本號，可選欄位，且不必為語意化版本，?
deprecated：當前Charts是否已廢棄，可選欄位，布爾型值，?
tillerVersion：當前Charts依賴的Tiller版本號，可以是語意化版本號的范圍，如“>2.4.0”；可選欄位，
Template
Helm Charts模板（template）遵循Go模板語言格式，位于templates檔案夾，在當前Charts被Helm參考時，此目錄中的所有模板檔案都會傳遞給模板引擎進行處理，
模板檔案中用到的值（value）有如下兩種提供方式，
- 通過Charts的values.yaml檔案提供，通常用于提供默認值，
- 在運行“helm install”命令時傳遞包含所需要的自定義值的YAML檔案, 會覆寫默認值，
學習資料
《Kubernetes實戰進階》 馬永亮著
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