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有了Kubernetes,为啥还需要Helm?

2024-11-28 14:11

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一、什么是Helm?

Helm是Kubernetes的一个包管理器,它允许开发者定义、安装和升级最复杂Kubernetes应用程序。Helm使用一种称为Charts的打包格式来描述一组相关的Kubernetes资源。这使得团队能够更容易地共享和重用他们的Kubernetes配置。

二、有了K8s,为何还需要Helm?

我们直接先给出一幅对比图:

图片图片

1、简化部署过程

(1)简化复杂的YAML文件:对于大型项目来说,维护成百上千个相互关联的YAML文件是一项艰巨的任务。Helm通过模板化这些文件并将其组织成易于理解和管理的charts来解决这个问题。

(2)参数化配置:Helm支持通过values文件或命令行参数动态改变chart中的值,从而让同一个chart可以适应不同环境的需求。

2、提高可移植性和复用性

(1)易于分享和重用:一旦创建了一个chart,就可以很容易地与其他人共享,或者在不同的环境中重复使用。

(2)版本控制:Helm提供了对charts进行版本管理的能力,这意味着你可以轻松回滚到之前的版本,或者尝试新功能而不影响生产环境。

3、便于团队协作

(1)促进团队合作:通过标准化的应用程序部署流程,团队成员之间可以统一使用Helm协作部署。

(2)集成CI/CD管道:Helm非常适合集成到持续集成/持续交付(CI/CD)工作流中,实现自动化测试、构建及部署。

三、Helm快速入门

1、Helm整体架构

图片

2、Helm核心概念

Helm有三个核心概念:chart、repository和release。

(1)Chart 代表着 Helm 包。它包含在 Kubernetes 集群内部运行应用程序,工具或服务所需的所有资源定义。你可以把它看作是 Homebrew formula,Apt dpkg,或 Yum RPM 在Kubernetes 中的等价物。

(2)Repository(仓库) 是用来存放和共享 charts 的地方。它就像 Fedora 的 软件包仓库,只不过它是供 Kubernetes 包所使用的。

(3)Release 是运行在 Kubernetes 集群中的 chart 的实例。一个 chart 通常可以在同一个集群中安装多次。每一次安装都会创建一个新的 release。以 MySQL chart为例,如果你想在你的集群中运行两个数据库,你可以安装该chart两次。每一个数据库都会拥有它自己的 release 和 release name。

3、Helm安装与使用

从以下命令中,我们可以看到Helm的安装和使用过程非常简单。

(1)安装Helm客户端

$ curl -fsSL -o get_helm.sh https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3
$ chmod 700 get_helm.sh
$ ./get_helm.sh
#macOS安装
brew install helm

(2)创建自己的Chart

$ helm create mychart

mychart结构如下:

mychart/
  Chart.yaml          # 包含了chart信息的YAML文件
  LICENSE             # 可选: 包含chart许可证的纯文本文件
  README.md           # 可选: 可读的README文件
  values.yaml         # chart 默认的配置值
  values.schema.json  # 可选: 一个使用JSON结构的values.yaml文件
  charts/             # 包含chart依赖的其他chart
  crds/               # 自定义资源的定义
  templates/          # 模板目录, 当和values 结合时,可生成有效的Kubernetes manifest文件
  templates/NOTES.txt # 可选: 包含简要使用说明的纯文本文件

Chart.yaml文件是chart必需的。包含了以下字段:

apiVersion: chart API 版本 (必需)
name: chart名称 (必需)
version: 语义化2 版本(必需)
kubeVersion: 兼容Kubernetes版本的语义化版本(可选)
description: 一句话对这个项目的描述(可选)
type: chart类型 (可选)
keywords:
- 关于项目的一组关键字(可选)
home: 项目home页面的URL (可选)
sources:
- 项目源码的URL列表(可选)
dependencies: # chart 必要条件列表 (可选)
- name: chart名称 (nginx)
version: chart版本 ("1.2.3")
repository: (可选)仓库URL ("https://example.com/charts") 或别名 ("@repo-name")
condition: (可选) 解析为布尔值的yaml路径,用于启用/禁用chart (e.g. subchart1.enabled )
tags: # (可选)
- 用于一次启用/禁用 一组chart的tag
import-values: # (可选)
- ImportValue 保存源值到导入父键的映射。每项可以是字符串或者一对子/父列表项
alias: (可选) chart中使用的别名。当你要多次添加相同的chart时会很有用
maintainers: # (可选)
- name: 维护者名字 (每个维护者都需要)
email: 维护者邮箱 (每个维护者可选)
url: 维护者URL (每个维护者可选)
icon: 用做icon的SVG或PNG图片URL (可选)
appVersion: 包含的应用版本(可选)。不需要是语义化,建议使用引号
deprecated: 不被推荐的chart (可选,布尔值)
annotations:
example: 按名称输入的批注列表 (可选).

(3) 部署并查看Chart

# 安装chart
$ helm install mychart ./mychart
# 查看已安装的chart
$ helm list
# 查看chart的依赖
$ helm dependency list mychart
# 查看Chart的历史
$ helm history mychart

(4) 升级或卸载Chart

$ helm upgrade mychart ./mychart
$ helm uninstall mychart

四、结语

虽然Kubernetes本身已经非常强大,但随着容器化应用规模的扩大以及复杂度的增加,直接通过YAML文件来管理这些应用变得愈发困难。Helm作为Kubernetes的一个包管理器,不仅简化了部署流程,还极大地提高了配置的可维护性与复用性,使得开发团队能够更高效地协作,并且轻松应对多环境下的持续集成/持续交付(CI/CD)需求。

此外,Helm的强大之处不仅仅体现在其对于单个应用或服务的打包能力上,它还能帮助用户构建复杂的微服务架构。通过定义清晰的服务依赖关系,并利用版本控制系统来跟踪每次变更,Helm让整个系统的演进过程更加透明可控。这对于需要频繁更新和迭代的大中型企业级项目尤为重要。

值得注意的是,尽管Helm提供了许多便利功能,但在实际使用过程中也需要注意一些潜在问题。例如,不恰当的chart设计可能会导致资源过度消耗;而缺乏足够的安全性考量,则可能使系统面临不必要的风险。因此,在享受Helm带来便捷的同时,开发者们也需要不断学习最佳实践,确保自己的Kubernetes集群被高效安全地管理。

参考: https://helm.sh/docs/

来源:程序员Aike内容投诉

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