Kubernetes上如何使用Helm
Kubernetes上如何使用Helm
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1. 环境说明
操作系统：CentOS7
kubernetes：1.11
2. helm安装
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# 下载脚本并执行安装 curl https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/helm/master/scripts/get > get_helm.sh bash get_helm.sh |
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# 查看Helm客户端的版本号 helm version |
注意版本号，后续容器服务的版本要和这个一致, 否则会出现问题。
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Client: &version.Version{SemVer:"v2.9.1", GitCommit:"20adb27c7c5868466912eebdf6664e7390ebe710", GitTreeState:"clean"} |
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# 在 Kubernetes 群集上安装 Tiller(helm服务端)，注意和上面版本号一致 helm init --upgrade -i registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.9.1 --stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts |
说明：
helm init --upgrade会在Kubernetes集群上安装配置Tiller, 仓库默认使用https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com 。由于国内无法访问相关域名，可以使用阿里云容器服务提供的镜像和站点。
查看容器运行情况
kubectl get pod --all-namespaces|grep tiller
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kube-system tiller-deploy-b67849f44-cs4qr 1/1 Running 0 46m |
从Kubernetes 1.6开始，API Server启用了RBAC授权。而Tiller部署没有定义授权的ServiceAccount，这会导致访问API Server时被拒绝。我们可以采用如下方法，为Tiller部署添加授权。
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kubectl create serviceaccount --namespace kube-system tiller kubectl create clusterrolebinding tiller-cluster-rule --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:tiller kubectl patch deploy --namespace kube-system tiller-deploy -p '{"spec":{"template":{"spec":{"serviceAccount":"tiller"}}}}' |
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# 查看已部署的应用 helm list |
卸载helm服务端
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helm reset # helm reset --force |
3. helm使用
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# 先移除原先的仓库 helm repo remove stable # 添加新的仓库地址 helm repo add stable https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts # 更新仓库 helm repo update |
4. 安装Monocular
Monocular基于web的用户界面，用于管理Kubernetes应用打包为Helm Charts。它允许您从多个存储库搜索和发现可用Chats,并安装在您的集群中，只需要鼠标点点就能完成。
准备条件
* Helm和Tiller已安装
* Nginx Ingress controller已安装
* Install with Helm: helm install stable/nginx-ingress
* Minikube/Kubeadm: helm install stable/nginx-ingress --set controller.hostNetwork=true
安装
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helm repo add monocular https://helm.github.io/monocular helm install --name monocular monocular/monocular |
默认它是配置到ingress中的，通过ingress节点IP就能访问。
注意
安装过程中，pvc创建提示失败，需要手动干预提供可用pvc。
5. 安装Kubeapps
kubeapps是一个基于web的用户界面，用于部署和管理在kubernetes群集中的应用程序。Kubeapps允许你：
* 浏览并部署存储库中的chats
* 检查、升级和删除集群中安装的基于helm的应用程序
* 添加自定义和私有的chat存储库（支持ChartMuseum and JFrog Artifactory)
* 浏览并提供来自Service Catalog的外部服务和可用的服务中介
* 用服务目录绑定基于helm的应用程序连接到外部服务
* 基于kubernetes RBAC的安全认证和授权
安装
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kubectl create namespace kubeapps helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami helm install --name kubeapps --namespace kubeapps bitnami/kubeapps |
6. 2个工具对比
- 在功能上，2个基本一样；
- 用户体验上，当前2个的最新版本，Kubeapps（v1.0.0-alpha.6）要优于Monocular（0.7.3），部署时Kubeapps能让用户直接修改一些默认参数；
- 安全上，Kubeapps直接使用Kubernetes的RBAC，和Kubernetes的dashboard的toke登录方式一样。Monocular登录功能用不了；
- 对外提供访问上，Kubeapps的
kubectl port-forward不推荐，最好配置ingress，而Monocular已自动配置ingress；
7. chart repo
chart repo是一个可用来存储index.yml与打包的chart文件的HTTP server。
当要分享chart时，需要上传chart文件到chart仓库。任何一个能能够提供YAML与tar文件的HTTP server都可以当做chart仓库，比如Google Cloud Storage (GCS) bucket、Amazon S3 bucket、Github Pages或创建你自己的web服务器。官方chart仓库由Kubernetes Charts维护， Helm允许我们创建私有chart仓库。
7.1 chart repo结构
查看目前的repo，helm repo list
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NAME URL stable https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts local http://localhost:8879/charts monocular https://helm.github.io/monocular bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami incubator http://storage.googleapis.com/kubernetes-charts-incubator |
helm执行tiller命令后默认会配置一个名为l的本地repo。
一个chart仓库由一个chart包与index.yaml文件组成，index.yaml记录了chart仓库中全部chart的索引，一个本地chart仓库的布局例子如下：
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~/.helm/ |-- cache | `-- archive | |-- drupal-0.9.2.tgz | `-- mariadb-1.0.3.tgz |-- plugins |-- repository | |-- cache | | |-- fantastic-charts-index.yaml | | |-- local-index.yaml -> /home/ts1/.helm/repository/local/index.yaml | | |-- mariadb-1.0.3.tgz-index.yaml | | |-- memcached-1.2.1.tgz-index.yaml | | |-- mychart_xia-0.1.0.tgz-index.yaml | | |-- mysql-0.2.8.tgz-index.yaml | | |-- stable-index.yaml | | |-- test-0.1.0.tgz-index.yaml | | `-- test-0.1.8.tgz-index.yaml | |-- local | | |-- index.yaml | | |-- mychart-0.1.0.tgz | | |-- mychart_xia-0.1.0.tgz | | |-- mysql-0.2.8.tgz | | |-- mysql-6.19.centos-29.tgz | | |-- test-0.1.0.tgz | | |-- test-0.1.8.tgz | | `-- test-0.1.9.tgz | `-- repositories.yaml `-- starters |
~/.helm/repository/local/index.yaml文件中记录了chart的诸如名称、url、version等一些metadata信息。
7.2 启动repo服务
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mkdir -p /data/helm/charts cat > /data/helm/start_local_helm.sh <<EOF #!/usr/bin/env bash helm_path=\$(which helm) helm_pid=\$(pidof \$helm_path) helm_data_path="/data/helm/charts" if [ -z "\$helm_pid" ]; then cd \$helm_data_path nohup \$helm_path serve --address 0.0.0.0:8879 --repo-path \$helm_data_path & else echo -e "helm already running." fi exit 0 EOF sh /data/helm/start_local_helm.sh |
helm serve --help
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This command starts a local chart repository server that serves charts from a local directory. The new server will provide HTTP access to a repository. By default, it will scan all of the charts in '$HELM_HOME/repository/local' and serve those over the local IPv4 TCP port (default '127.0.0.1:8879'). This command is intended to be used for educational and testing purposes only. It is best to rely on a dedicated web server or a cloud-hosted solution like Google Cloud Storage for production use. See https://github.com/kubernetes/helm/blob/master/docs/chart_repository.md#hosting-chart-repositories for more information on hosting chart repositories in a production setting. Usage: helm serve [flags] Flags: --address string address to listen on (default "127.0.0.1:8879") --repo-path string local directory path from which to serve charts --url string external URL of chart repository Global Flags: --debug enable verbose output --home string location of your Helm config. Overrides $HELM_HOME (default "/root/.helm") --host string address of Tiller. Overrides $HELM_HOST --kube-context string name of the kubeconfig context to use --tiller-connection-timeout int the duration (in seconds) Helm will wait to establish a connection to tiller (default 300) --tiller-namespace string namespace of Tiller (default "kube-system") |
添加本地repo
helm repo add local http://192.168.105.92:8879/charts
7.3 向repo中增加软件包
上面步骤中，已经创建了一个本地的repo，接下来讲述如何在repo中增加一个可用来部署的软件包chart。chart须遵循 SemVer 2 规则填写正确的版本格式。各种chart包可以在github下载。
因为官方chart里的image镜像被墙的可能和自己定制参数的设置，我们将修改过的chart添加到本机chart中。
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cd /data/helm helm fetch incubator/zookeeper --untar helm package zookeeper mv zookeeper-1.1.1.tgz charts/ |
注
helm package的作用是在当前目录下将软件打包为tgz，假如这个软件包中有requirement.yaml，则打包时还需要加上--dependency-update，用来update dependencies from "requirements.yaml" to dir "charts/" before packaging
更新index.yaml文件
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cd /data/helm helm repo index charts --url http://192.168.105.92:8879/charts helm repo remove local helm repo add local http://192.168.105.92:8879/charts |
查看chart是否上传仓库成功：
helm search zookeeper|grep local
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local/zookeeper 1.1.1 3.4.10 Centralized service for maintaining configurati... |
8. 应用部署和版本管理
获取chart
获取版本为0.3.5的mysql并解压缩包：
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$ helm fetch stable/mysql --version 0.3.5 --untar $ ls mysql/ Chart.yaml README.md templates values.yaml $ helm lint mysql ==> Linting mysql Lint OK 1 chart(s) linted, no failures |
利用helm lint命令检查下载的chart是否存在问题：
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$ helm lint mysql ==> Linting mysql Lint OK 1 chart(s) linted, no failures |
创建自定义chart
helm create mychart
查看mychart结构：
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mychart/ ├── charts ├── Chart.yaml ├── templates │ ├── deployment.yaml │ ├── _helpers.tpl │ ├── ingress.yaml │ ├── NOTES.txt │ └── service.yaml └── values.yaml 2 directories, 7 files |
生成chart目录里有Chart.yaml, values.yaml and NOTES.txt等文件，下面分别对chart中几个重要文件解释：
Chart.yaml 包含了chart的metadata，描述了Chart名称、描述信息与版本。
values.yaml：存储了模板文件变量。
templates/：记录了全部模板文件。
charts/：依赖chart存储路径。
其中mychart/templates/的文件及其作用如下：
NOTES.txt：给出了部署chart后的帮助文档，例如如何使用chart、列出默认的设置等。
deployment.yaml：创建 Kubernetes deployment的yaml文件。
service.yaml：创建deployment的service endpoint yams文件。
_helpers.tpl: 模板使用帮助文件。
chart安装有以下几种方式：
指定chart: helm install stable/mariadb
指定打包的chart: helm install ./nginx-1.2.3.tgz
指定打包目录: helm install ./nginx
指定chart包URL: helm install https://example.com/charts/nginx-1.2.3.tgz
覆盖chart中的默认值，通过指定配置文件方式：
helm install -f myvalues.yaml ./redis
或者通过–set key=value形式：
helm install --set name=prod ./redis
安装release名称为mysql例子如下，请注意NOTES中对Mysql的使用说明：
vim mysql/values.yaml
找到storageClass，并修改其值，这里我们使用可用的动态卷ceph-rbd
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storageClass: "ceph-rbd"` |
安装release
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[root@lab1 helm]# helm install -n mysql -f mysql/values.yaml --set resources.requests.memory=512Mi mysql NAME: mysql LAST DEPLOYED: Mon Aug 27 11:23:27 2018 NAMESPACE: default STATUS: DEPLOYED RESOURCES: ==> v1/Secret NAME TYPE DATA AGE mysql-mysql Opaque 2 0s ==> v1/PersistentVolumeClaim NAME STATUS VOLUME CAPACITY ACCESS MODES STORAGECLASS AGE mysql-mysql Pending ceph-rbd 0s ==> v1/Service NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE mysql-mysql ClusterIP 10.101.206.24 <none> 3306/TCP 0s ==> v1beta1/Deployment NAME DESIRED CURRENT UP-TO-DATE AVAILABLE AGE mysql-mysql 1 1 1 0 0s ==> v1/Pod(related) NAME READY STATUS RESTARTS AGE mysql-mysql-7f56cd565b-sfmgj 0/1 Pending 0 0s NOTES: MySQL can be accessed via port 3306 on the following DNS name from within your cluster: mysql-mysql.default.svc.cluster.local To get your root password run: MYSQL_ROOT_PASSWORD=$(kubectl get secret --namespace default mysql-mysql -o jsonpath="{.data.mysql-root-password}" | base64 --decode; echo) To connect to your database: 1. Run an Ubuntu pod that you can use as a client: kubectl run -i --tty ubuntu --image=ubuntu:16.04 --restart=Never -- bash -il 2. Install the mysql client: $ apt-get update && apt-get install mysql-client -y 3. Connect using the mysql cli, then provide your password: $ mysql -h mysql-mysql -p To connect to your database directly from outside the K8s cluster: MYSQL_HOST=127.0.0.1 MYSQL_PORT=3306 # Execute the following commands to route the connection: export POD_NAME=$(kubectl get pods --namespace default -l "app=mysql-mysql" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}") kubectl port-forward $POD_NAME 3306:3306 mysql -h ${MYSQL_HOST} -P${MYSQL_PORT} -u root -p${MYSQL_ROOT_PASSWORD} |
查看release状态helm status mysql
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NAME: mysql LAST DEPLOYED: Mon Aug 27 11:23:27 2018 NAMESPACE: default STATUS: DEPLOYED |
或通过helm list -a查看全部的release，tag “-a”是查看全部的release，包括已部署、部署失败、正在删除、已删除release等。
更新release
helm upgrade mysql -f mysql/values.yaml --set resources.requests.memory=1024Mi mysql
查看指定release的历史部署版本信息：
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[root@lab1 helm]# helm hist mysql REVISION UPDATED STATUS CHART DESCRIPTION 1 Mon Aug 27 11:23:27 2018 SUPERSEDED mysql-0.3.5 Install complete 2 Mon Aug 27 11:26:09 2018 DEPLOYED mysql-0.3.5 Upgrade complete |
查看指定release的历史版本部署时部分配置信息，以resources.requests.memory为例，符合查看部署符合预期：即第一次部署resources.requests.memory设置为512Mi，第二次的升级resources.requests.memory设置为1024Mi：
helm get --revision 1 mysql
版本回滚
回滚到第一次的版本：
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[root@lab1 helm]# helm rollback --debug mysql 1 [debug] Created tunnel using local port: '44164' [debug] SERVER: "127.0.0.1:44164" Rollback was a success! Happy Helming! |
查看mysql release的版本信息，当前已经回滚到REVISION为1的版本：
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[root@lab1 helm]# helm hist mysql REVISION UPDATED STATUS CHART DESCRIPTION 1 Mon Aug 27 11:23:27 2018 SUPERSEDED mysql-0.3.5 Install complete 2 Mon Aug 27 11:26:09 2018 SUPERSEDED mysql-0.3.5 Upgrade complete 3 Mon Aug 27 11:29:24 2018 SUPERSEDED mysql-0.3.5 Rollback to 1 |
删除release
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[root@lab1 helm]# helm delete mysql release "mysql" deleted |
确认release 是否删除：
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[root@lab1 helm]# helm ls -a mysql NAME REVISION UPDATED STATUS CHART NAMESPACE mysql 4 Mon Aug 27 11:29:45 2018 DELETED mysql-0.3.5 default |
即使删除的release ，其发布的历史信息还是继续被保存。
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[root@lab1 helm]# helm hist mysql REVISION UPDATED STATUS CHART DESCRIPTION 1 Mon Aug 27 11:23:27 2018 SUPERSEDED mysql-0.3.5 Install complete 2 Mon Aug 27 11:26:09 2018 SUPERSEDED mysql-0.3.5 Upgrade complete 3 Mon Aug 27 11:29:24 2018 SUPERSEDED mysql-0.3.5 Rollback to 1 4 Mon Aug 27 11:29:45 2018 DELETED mysql-0.3.5 Deletion complete |
可以恢复一个已经删除的release：
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[root@lab1 helm]# helm rollback --debug mysql 2 [debug] Created tunnel using local port: '33811' [debug] SERVER: "127.0.0.1:33811" Error: "mysql" has no deployed releases |
如果希望彻底删除一个release，可以用如下命令：
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[root@lab1 helm]# helm delete --purge mysql release "mysql" deleted |
再次查看刚被删除的mysql release，提示已经无法找到，符合预期：
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[root@lab1 helm]# helm hist mysql Error: release: "mysql" not found |
Helm对release的版本管理
在上面例子中，已经展示了Helm对release的非常强大的版本管理功能，比如通过helm list -a查看有哪些release，通过helm hist查看某一个具体的release发布过的历史版本，以及通过helm get --revision，查看某个release的一次历史版本对应的具体应用配置信息等。即使已经被删除的release仍然有记录，并且通过Helm能够快速回滚到已删除release的某个发布过的历史版本。Helm的这些版本管理功能，Kubernetes原生并不支持。
参考资料：
[1] https://helm.sh/
[2] https://whmzsu.github.io/helm-doc-zh-cn/
[3] 简化Kubernetes应用部署工具-Helm简介
[4] 简化Kubernetes应用部署工具-Helm安装
[5] 简化Kubernetes应用部署工具-Helm之应用部署
[6] 简化Kubernetes应用部署工具-Helm之Release配置
[7] https://github.com/helm/monocular
[8] https://github.com/kubeapps/kubeapps
