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Kubernetes 包管理工具 Helm 简介

Kubernetes 包管理工具 Helm 简介

作者: 猴子精h | 来源:发表于2018-09-07 18:28 被阅读224次

    Helm 是什么

    我们知道 Kubernetes 是一个分布式的容器集群管理系统,它把集群中的管理资源抽象化成一个个 API 对象,并且推荐使用声明式的方式创建,修改,删除这些对象,每个 API 对象都通过一个 yaml 格式或者 json 格式的文本来声明。这带来的一个问题就是这些 API 对象声明文本的管理成本,每当我需要创建一个应用,都需要去编写一堆这样的声明文件。

    Helm 就是用来管理这些 API 对象的工具。它类似于 CentOS 的 YUM 包管理,Ubuntu 的 APT 包管理,你可以把它理解成 Kubernetes 的包管理工具。它能够把创建一个应用所需的所有 Kubernetes API 对象声明文件组合并打包在一起。并提供了仓库的机制便于分发共享,还支持模版变量替换,,同时还有版本的概念,使之能够对一个应用进行版本的管理。

    Helm 的架构

    helm 架构.jpg

    Helm 采用客户端/服务器架构,有如下组件(概念)组成:

    • Chart: 就是 Helm 的一个包(package),包含一个应用所有的 Kubernetes manifest 模版,类似于 YUM 的 RPM 或者 APT 的 dpkg 文件。
    • Helm CLI: Helm 的客户端组件,它通过 gRPC aAPI 向 tiller 发送请求。
    • Tiller: Helm 的服务器端组件,在 Kubernetes 群集上运行,负载解析客户端端发送过来的 Chart,并根据 Chart 中的定义在 Kubernetes 中创建出相应的资源,tiller 把 release 相关的信息存入 Kubernetes 的 ConfigMap 中。
    • Repository: 用于发布和存储 Chart 的仓库。
    • Release: 可以理解成 Chart 部署的一个实例。通过 Chart 在 Kubernetes 中部署的应用都会产生一个唯一的 Release,即使是同一个 Chart,部署多次就会产生多个 Release。

    安装 Helm

    Helm CLI 端的安装

    1. 直接下在 Helm CLI 的二进制 release
    2. 解压并移动至 PATH
      tar -zxvf helm-v2.0.0-linux-amd64.tgz
      mv linux-amd64/helm /usr/local/bin
      

    Tiller 的安装

    1. 为 Tiller 创建 K8S 的 RBAC 角色
    apiVersion: v1
    kind: ServiceAccount
    metadata:
      name: tiller
      namespace: kube-system
    ---
    apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
    kind: ClusterRoleBinding
    metadata:
      name: tiller
    roleRef:
      apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
      kind: ClusterRole
      name: cluster-admin
    subjects:
      - kind: ServiceAccount
        name: tiller
        namespace: kube-system
    
    1. 安装 Tiller, 默认使用的是 ~/.kube/config 中的 CurrentContext 来指定部署的 k8s 集群,默认安装在 namespace 为 kube-system 下,init 时可以指定很多可选参数,更多请参考官方文档

    在缺省配置下, Helm 会利用 "gcr.io/kubernetes-helm/tiller" 镜像在Kubernetes集群上安装配置 Tiller;并且利用 "https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com" 作为缺省的 stable repository 的地址。由于在国内可能无法访问 "gcr.io", "storage.googleapis.com" 等域名,阿里云容器服务为此提供了镜像站点。

    helm init -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.10.0 \
        --stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts \
        --service-account tiller \
        --node-selectors role=worker
    

    安装完成后,可以通过 helm version 查看客户端和服务端版本

    ➜  helm helm version
    Client: &version.Version{SemVer:"v2.10.0", GitCommit:"9ad53aac42165a5fadc6c87be0dea6b115f93090", GitTreeState:"clean"}
    Server: &version.Version{SemVer:"v2.10.0", GitCommit:"9ad53aac42165a5fadc6c87be0dea6b115f93090", GitTreeState:"clean"}
    

    升级 tiller

    export TILLER_TAG=v2.0.0-beta.1
    kubectl --namespace=kube-system set image deployments/tiller-deploy tiller=gcr.io/kubernetes-helm/tiller:$TILLER_TAG
    

    卸载 tiller

    helm reset 
    // 或者 kubectl delete deployment tiller-deploy --namespace kube-system
    

    设置 Helm 命令自动补齐

    为了方便helm命令的使用,helm提供了自动补全功能,如果使用zsh请执行:

    source <(helm completion zsh)
    

    如果使用bash请执行:

    source <(helm completion bash)
    

    Helm CLI 命令简要汇总

    // 搜索可用于安装的 Chart
    helm search
    helm search mysql
    
    // 安装一个 Chart
    helm install stable/mysql
    
    
    // 列出 Kubernetes 中已部署的 Chart
    helm list --all
    
    // helm repo 的操作
    helm repo update
    helm repo list
    helm repo add dev https://example.com/dev-charts
    
    // 创建一个 Chart,会产生一个 Chart 所需的目录结构
    helm create deis-workflow
    
    // 安装自定义 chart
    helm inspect values stable/mysql  # 列出一个 chart 的可配置项
    
    helm install -f config.yaml stable/mysql # 可以将修改的配置项写到文件中通过 -f 指定并替换
    helm install --set name: value stable/mysql # 也可以通过 --set 方式替换
    
    // 当新版本 chart 发布时,或者当你需要更改 release 配置时,helm 必须根据现在已有的 release 进行升级
    helm upgrade -f panda.yaml happy-panda stable/mariadb
    
    // 删除 release
    helm delete happy-panda
    

    Chart 的简介

    chart 就是 helm 里定一个可以在 Kubernetes 环境中部署的应用包。我们可以使用 helm create 命令去创建一个 chart 的基本骨架,它的结构如下,更多 chart 语法可以参考官方的 chart

    WX20180908-220119@2x.png

    其中最核心的就是 templates 这个文件夹了,里面其实就是 Kubernetes 资源描述文件的模版。模版里面的内容可以通过 values.yaml 里面的内容去渲染,同时也可以在使用 helm install --set key=value xx 部署的时候去覆盖 values.yaml 里面的默认值。

    Chart UI

    同时 helm 还提供了一个 Chart 的管理 UI Monocular,你可以在里面添加 chart 的仓库,你能够查看到当前集群中已经运行的 Chart,同时你还能够直接在页面上就部署一个 chart 至 kuberntes 集群,就好像一个 kubernetes 的 appstore 一样。

    MonocularScreenshot.gif

    不过目前测试下来,它并不支持覆盖 chart 中定一个的默认参数,唯一可选择的就是部署的 namespace。

    image.png

    安装方式

    1. 先安装 nginx ingress controller
    helm install stable/nginx-ingress  --set rbac.create = true
    
    1. helm 的方式安装 monocular
    helm repo add monocular https://helm.github.io/monocular
    helm install monocular/monocular
    

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