k8s-helm的安装和配置

Helm这个东西其实早有耳闻，但是一直没有用在生产环境，而且现在对这货的评价也是褒贬不一。正好最近需要再次部署一套测试环境，对于单体服务，部署一套测试环境我相信还是非常快的，但是对于微服务架构的应用，要部署一套新的环境，就有点折磨人了，微服务越多、你就会越绝望的。虽然我们线上和测试环境已经都迁移到了kubernetes环境，但是每个微服务也得维护一套yaml文件，而且每个环境下的配置文件也不太一样，部署一套新的环境成本是真的很高。如果我们能使用类似于yum的工具来安装我们的应用的话是不是就很爽歪歪了啊？Helm就相当于kubernetes环境下的yum包管理工具。

用途

做为 Kubernetes 的一个包管理工具，Helm具有如下功能：

创建新的 chart
chart 打包成 tgz 格式
上传 chart 到 chart 仓库或从仓库中下载 chart
在Kubernetes集群中安装或卸载 chart
管理用Helm安装的 chart 的发布周期

重要概念

Helm 有三个重要概念：

chart：包含了创建Kubernetes的一个应用实例的必要信息
config：包含了应用发布配置信息
release：是一个 chart 及其配置的一个运行实例

Helm组件

Helm 有以下两个组成部分：

Helm Client 是用户命令行工具，其主要负责如下：

本地 chart 开发
仓库管理
与 Tiller sever 交互
发送预安装的 chart
查询 release 信息
要求升级或卸载已存在的 release

Tiller Server是一个部署在Kubernetes集群内部的 server，其与 Helm client、Kubernetes API server 进行交互。Tiller server 主要负责如下：

监听来自 Helm client 的请求
通过 chart 及其配置构建一次发布
安装 chart 到Kubernetes集群，并跟踪随后的发布
通过与Kubernetes交互升级或卸载 chart
简单的说，client 管理 charts，而 server 管理发布 release

helm的下载安装：

wget https://get.helm.sh/helm-v2.14.3-linux-amd64.tar.gz
tar -xf helm-v2.14.3-linux-amd64.tar.gz
mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm

# helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.14.3", GitCommit:"0e7f3b6637f7af8fcfddb3d2941fcc7cbebb0085", GitTreeState:"clean"}
Error: could not find tiller

tiller服务端的初始化，注意版本号

helm init --upgrade -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.14.3 \
--stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts

# helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.14.3", GitCommit:"0e7f3b6637f7af8fcfddb3d2941fcc7cbebb0085", GitTreeState:"clean"}
Server: &version.Version{SemVer:"v2.14.3", GitCommit:"0e7f3b6637f7af8fcfddb3d2941fcc7cbebb0085", GitTreeState:"clean"}

Helm 服务端正常安装完成后，Tiller默认被部署在kubernetes集群的kube-system命名空间下：

# kubectl get pod -n kube-system -l app=helm
NAME                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
tiller-deploy-6867df9fc6-h7pbg   1/1     Running   0          5m9s

安装成功后，您可以使用以下命令管理Helm：

执行以下命令，查看在存储库中可用的所有 Helm charts：

helm search

执行以下命令，更新charts列表：

helm repo update

执行以下命令，查看在群集上安装的Charts列表：

helm ls

另外一个值得注意的问题是RBAC，我们的 kubernetes 集群是1.10.0版本的，默认开启了RBAC访问控制，所以我们需要为Tiller创建一个ServiceAccount，让他拥有执行的权限，详细内容可以查看 Helm 文档中的Role-based Access Control。创建rbac.yaml文件：

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

然后使用kubectl创建：

$ kubectl create -f rbac-config.yaml
serviceaccount "tiller" created
clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io "tiller" created

创建了tiller的 ServceAccount 后还没完，因为我们的 Tiller 之前已经就部署成功了，而且是没有指定 ServiceAccount 的，所以我们需要给 Tiller 打上一个 ServiceAccount 的补丁：

$ kubectl patch deploy --namespace kube-system tiller-deploy -p '{"spec":{"template":{"spec":{"serviceAccount":"tiller"}}}}'

上面这一步非常重要，不然后面在使用 Helm 的过程中可能出现Error: no available release name found的错误信息。至此, Helm客户端和服务端都配置完成了，接下来我们看看如何使用吧。

使用

我们现在了尝试创建一个 Chart：

$ helm create hello-helm
Creating hello-helm
$ tree hello-helm
hello-helm
├── charts
├── Chart.yaml
├── templates
│   ├── deployment.yaml
│   ├── _helpers.tpl
│   ├── ingress.yaml
│   ├── NOTES.txt
│   └── service.yaml
└── values.yaml
2 directories, 7 files

我们通过查看templates目录下面的deployment.yaml文件可以看出默认创建的 Chart 是一个 nginx 服务，具体的每个文件是干什么用的，我们可以前往 Helm 官方文档进行查看，后面会和大家详细讲解的。比如这里我们来安装 1.7.9 这个版本的 nginx，则我们更改 value.yaml 文件下面的 image tag 即可，将默认的 stable 更改为 1.7.9，为了测试方便，我们把 Service 的类型也改成 NodePort

...
image:
  repository: nginx
  tag: 1.7.9
  pullPolicy: IfNotPresent
nameOverride: ""
fullnameOverride: ""
service:
  type: NodePort
  port: 80
...

现在我们来尝试安装下这个 Chart :

# helm install ./hello-helm
NAME:   washing-ragdoll
LAST DEPLOYED: Thu Aug 22 11:25:22 2019
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYED
RESOURCES:
==> v1/Deployment
NAME                        READY  UP-TO-DATE  AVAILABLE  AGE
washing-ragdoll-hello-helm  0/1    1           0          0s
==> v1/Pod(related)
NAME                                         READY  STATUS             RESTARTS  AGE
washing-ragdoll-hello-helm-75dbcf4695-drq7l  0/1    ContainerCreating  0         0s
==> v1/Service
NAME                        TYPE      CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP  PORT(S)       AGE
washing-ragdoll-hello-helm  NodePort  10.111.185.26  <none>       80:30621/TCP  0s
NOTES:
1. Get the application URL by running these commands:
  export NODE_PORT=$(kubectl get --namespace default -o jsonpath="{.spec.ports[0].nodePort}" services washing-ragdoll-hello-helm)
  export NODE_IP=$(kubectl get nodes --namespace default -o jsonpath="{.items[0].status.addresses[0].address}")
  echo http://$NODE_IP:$NODE_PORT

$ kubectl get pods -l app=hello-helm
NAME                                      READY     STATUS    RESTARTS   AGE
iced-ferret-hello-helm-58cb69d5bb-s9f2m   1/1       Running   0          2m
$ kubectl get svc -l app=hello-helm
NAME                       TYPE       CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
iced-ferret-hello-helm   NodePort   10.104.127.141   <none>        80:31236/TCP   3m

等到 Pod 创建完成后，我们可以根据创建的 Service 的 NodePort 来访问该服务了，然后在浏览器中打开http://k8s.haimaxy.com:31236就可以正常的访问我们刚刚部署的 nginx 应用了。

查看release：

$ helm list
NAME          REVISION  UPDATED                   STATUS    CHART             APP VERSION NAMESPACE
winning-zebra 1         Thu Aug 30 23:50:29 2018  DEPLOYED  hello-helm-0.1.0  1.0         default

打包chart：

$ helm package hello-helm
Successfully packaged chart and saved it to: /root/course/kubeadm/helm/hello-helm-0.1.0.tgz

然后我们就可以将打包的tgz文件分发到任意的服务器上，通过helm fetch就可以获取到该 Chart 了。删除release：

$ helm delete winning-zebra
release "winning-zebra" deleted

然后我们看到kubernetes集群上的该 nginx 服务也已经被删除了。

$ kubectl get pods -l app=hello-helm
No resources found.

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