Helm部署教程及配置实例详解

还在手动管理 Kubernetes 部署吗？本教程带你快速上手 Helm，这款强大的 Kubernetes 包管理器，助你告别繁琐的 YAML 文件，实现应用的便捷部署与管理。本文将详细介绍 Helm 的安装、配置、使用方法，包括 Chart 仓库的添加、Chart 的搜索与安装、Release 的查看与升级卸载等。同时，还会通过自定义 WordPress Chart 的配置演示，深入讲解如何修改 values.yaml 文件和模板文件，定制个性化的 Kubernetes 资源定义。此外，针对 Helm Chart 部署失败的常见问题，提供了一系列排查与解决策略，例如检查配置参数、模板语法、Kubernetes 资源冲突等。最后，总结了 Helm 3 相比 Helm 2 的主要区别，并指导你如何从 Helm 2 迁移到 Helm 3，拥抱更安全、更易用的 Kubernetes 应用管理方式。

Helm是Kubernetes的包管理器，通过Chart实现应用的便捷部署与管理，1. 安装Helm客户端；2. Helm 3无需初始化Tiller，直接与API交互；3. 添加Chart仓库如bitnami；4. 使用helm search repo搜索Chart；5. 用helm install安装Chart并创建Release；6. 通过helm list查看已安装Release；7. 使用helm upgrade升级Release，helm uninstall卸载Release；自定义Chart需修改values.yaml和模板文件，再本地安装；编写自定义Chart需掌握Chart.yaml、values.yaml和Go模板；部署失败时可通过helm lint、kubectl get events、helm get manifest等命令排查配置、语法、资源冲突等问题；Helm 3移除了Tiller，提升了安全性和易用性，迁移需安装Helm 3，使用helm 2to3插件转移配置并升级Release，建议优先使用Helm 3。

Helm，简单来说，就是 Kubernetes 的包管理器。它能帮你像安装应用一样轻松部署和管理 Kubernetes 应用，告别 YAML 地狱，让应用部署和升级变得简单可控。

解决方案

Helm 通过 Chart 来管理 Kubernetes 应用。Chart 就像一个软件包，包含了所有部署应用所需的 Kubernetes 资源定义（YAML 文件）、模板和依赖关系。

1. 安装 Helm:

首先，你需要安装 Helm。你可以从 Helm 官方网站下载对应平台的安装包，或者使用包管理器安装。例如，在 macOS 上可以使用 Homebrew：

brew install helm

2. 初始化 Helm:

安装完成后，需要初始化 Helm。在 Kubernetes 集群上安装 Tiller（Helm 的服务端组件，Helm 3 已经移除 Tiller，简化了部署流程）。

对于 Helm 3，你不再需要手动初始化 Tiller。Helm 3 直接与 Kubernetes API 服务器交互，简化了部署流程。

3. 添加 Chart 仓库:

Helm 使用 Chart 仓库来存储和分享 Chart。你可以添加官方的 Chart 仓库，也可以添加第三方 Chart 仓库。

helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo update

4. 搜索 Chart:

使用 helm search repo 命令可以搜索 Chart 仓库中的 Chart。

helm search repo wordpress

5. 安装 Chart:

使用 helm install 命令可以安装 Chart。你需要指定 Chart 的名称和 Release 的名称。Release 是 Chart 的一个实例。

helm install my-wordpress bitnami/wordpress

这将会安装 WordPress，并创建一个名为 my-wordpress 的 Release。

6. 查看 Release:

使用 helm list 命令可以查看已安装的 Release。

helm list

7. 升级 Release:

使用 helm upgrade 命令可以升级 Release。你可以指定新的 Chart 版本或者修改配置参数。

helm upgrade my-wordpress bitnami/wordpress --set service.type=LoadBalancer

8. 卸载 Release:

使用 helm uninstall 命令可以卸载 Release。

helm uninstall my-wordpress

配置演示：自定义 WordPress Chart

让我们深入了解如何自定义 WordPress Chart。

1. 下载 Chart:

首先，下载 WordPress Chart 到本地。

helm pull bitnami/wordpress
tar -zxvf wordpress-xxx.tgz # 解压下载的 Chart
cd wordpress

2. 修改 values.yaml:

values.yaml 文件包含了 Chart 的默认配置参数。你可以修改这个文件来定制你的 WordPress 部署。例如，你可以修改数据库密码、管理员用户名和密码等。

# values.yaml
wordpressUsername: "admin"
wordpressPassword: "your_strong_password"
mariadb:
  auth:
    rootPassword: "your_root_password"
    database: wordpress
    username: wordpress
    password: "your_wordpress_password"

3. 修改模板:

你可以修改 Chart 中的模板文件来定制 Kubernetes 资源的定义。例如，你可以修改 Deployment 的资源限制、Service 的类型等。模板文件使用 Go 模板语言编写。

例如，修改 templates/deployment.yaml，增加资源限制：

# templates/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{ include "wordpress.fullname" . }}
  labels:
    {{- include "wordpress.labels" . | nindent 4 }}
spec:
  replicas: {{ .Values.replicaCount }}
  selector:
    matchLabels:
      {{- include "wordpress.selectorLabels" . | nindent 6 }}
  template:
    metadata:
      labels:
        {{- include "wordpress.selectorLabels" . | nindent 8 }}
    spec:
      containers:
        - name: wordpress
          image: {{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag | default .Chart.AppVersion }}
          imagePullPolicy: {{ .Values.image.pullPolicy }}
          ports:
            - name: http
              containerPort: 80
              protocol: TCP
          resources:
            requests:
              cpu: 200m
              memory: 512Mi
            limits:
              cpu: 500m
              memory: 1Gi
          livenessProbe:
            httpGet:
              path: /wp-login.php
              port: http
            initialDelaySeconds: 30
            periodSeconds: 10
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /wp-login.php
              port: http
            initialDelaySeconds: 30
            periodSeconds: 10

4. 使用自定义 Chart 安装:

现在，你可以使用自定义的 Chart 安装 WordPress。

helm install my-custom-wordpress ./wordpress

这样，你就可以使用 Helm 来管理 Kubernetes 应用的部署，并根据自己的需求进行定制。

Helm 的强大之处在于其灵活性和可扩展性。你可以创建自己的 Chart，也可以使用现有的 Chart，并根据自己的需求进行修改。

如何编写自己的 Helm Chart？

编写自己的 Helm Chart 需要理解 Chart 的结构和 Go 模板语言。一个基本的 Chart 结构如下：

my-chart/
  Chart.yaml          # Chart 的元数据
  values.yaml         # 默认配置参数
  templates/          # Kubernetes 资源定义模板
    deployment.yaml
    service.yaml
    ...
  charts/             # 依赖的子 Chart
  README.md           # Chart 的说明文档

Chart.yaml 文件包含了 Chart 的名称、版本、描述等元数据。values.yaml 文件包含了 Chart 的默认配置参数。templates/ 目录包含了 Kubernetes 资源定义模板。

编写模板时，可以使用 Go 模板语言来引用 values.yaml 文件中的配置参数，并根据条件生成不同的 Kubernetes 资源定义。

例如，以下是一个简单的 Deployment 模板：

# templates/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: {{ .Release.Name }}
  template:
    metadata:
      labels:
        app: {{ .Release.Name }}
    spec:
      containers:
        - name: my-container
          image: {{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}

在这个模板中，.Release.Name 引用了 Release 的名称，.Values.image.repository 和 .Values.image.tag 引用了 values.yaml 文件中的 image.repository 和 image.tag 配置参数。

如何解决 Helm Chart 部署失败的问题？

Helm Chart 部署失败的原因有很多，例如：

• 配置参数错误
• 模板语法错误
• Kubernetes 资源冲突
• 网络问题
• 权限问题

解决 Helm Chart 部署失败的问题，可以按照以下步骤进行：

1. 查看 Helm 的错误信息： 使用 helm install 或 helm upgrade 命令时，Helm 会输出错误信息。仔细阅读错误信息，可以帮助你找到问题所在。
2. 查看 Kubernetes 的事件： 使用 kubectl get events 命令可以查看 Kubernetes 集群中的事件。事件可以帮助你了解 Kubernetes 资源的创建、更新和删除情况，以及可能出现的错误。
3. 检查配置参数： 检查 values.yaml 文件中的配置参数是否正确。特别是数据库密码、管理员用户名和密码等敏感信息。
4. 检查模板语法： 检查模板文件中的语法是否正确。可以使用 helm lint 命令来检查模板语法。
5. 检查 Kubernetes 资源冲突： 检查要部署的 Kubernetes 资源是否与其他资源冲突。例如，Service 的端口是否已被占用。
6. 检查网络问题： 检查网络是否畅通。例如，Pod 是否可以访问数据库。
7. 检查权限问题： 检查 Helm 是否有足够的权限来创建、更新和删除 Kubernetes 资源。

此外，还可以使用 Helm 的调试功能来帮助你找到问题所在。例如，可以使用 helm get manifest 命令来查看 Helm 生成的 Kubernetes 资源定义，可以使用 helm get values 命令来查看 Helm 使用的配置参数。

Helm 3 与 Helm 2 的主要区别是什么？如何迁移？

Helm 3 相比 Helm 2 最大的变化是移除了 Tiller 组件。在 Helm 2 中，Tiller 运行在 Kubernetes 集群中，负责接收 Helm 客户端的请求，并操作 Kubernetes 资源。这带来了一些安全问题，因为 Tiller 需要具有较高的权限。

Helm 3 直接与 Kubernetes API 服务器交互，不再需要 Tiller。这简化了部署流程，提高了安全性。

迁移到 Helm 3 的步骤如下：

1. 安装 Helm 3： 从 Helm 官方网站下载对应平台的安装包，或者使用包管理器安装。
2. 迁移 Helm 2 的配置： 使用 helm 2to3 插件可以迁移 Helm 2 的配置到 Helm 3。
3. 升级 Release： 使用 helm upgrade 命令可以升级 Release 到 Helm 3。

需要注意的是，Helm 3 与 Helm 2 的 Chart 格式略有不同。一些旧的 Chart 可能需要在 Helm 3 中进行修改才能正常工作。

总的来说，Helm 3 更加安全、简单和易于使用。建议尽早迁移到 Helm 3。

好了，本文到此结束，带大家了解了《Helm部署教程及配置实例详解》，希望本文对你有所帮助！关注golang学习网公众号，给大家分享更多文章知识！