kubernetes 了解chart(51)

在helm的体系中，有helm，tiller server，以及chart。tiller作为服务端一般运行在k8s集群之上，helm能够通过tiller server在k8s之上部署应用程序，这些应用程序来在helm能够访问到的仓库当中的chart。此前我们自定义了一些简单的值文件，实现实例化chart可安装的，可运行的release。也可以通过chart生成release，其中配置文件config来自chart中的values.yaml文件。

对于chart来讲，事实上内部没有太复杂的地方，只是将此前我们所使用的编写的配置清单，改写为可复用的格式。

此前我们的配置清单的都是为了完成某一个特定的功能而开发，一旦编辑完成，如果需要配置变更就需要重新修改配置清单文件，或者重新更新配置文件。而helm chart引用了一种机制，能够把此前配置清单中特定的内容，尤其是属性值，配置为模板内容。这类似于ansibel当中的playbook模板。只不过其中调用的变量值来自于不同的位置，或是helm内建的，或者是来自部署的release，也有一些属性值是由用户通过值文件(config)提供。

chart组成

我们先获取一个chart

[root@linuxea helm]# helm fetch stable/redis
[root@linuxea helm]# ls
redis-4.2.10.tgz  values.yaml

这些文件在打包的时候将时间改为unix元年的时间

[root@linuxea helm]# tar xf redis-4.2.10.tgz 
tar: redis/Chart.yaml: implausibly old time stamp 1970-01-01 01:00:00
tar: redis/values.yaml: implausibly old time stamp 1970-01-01 01:00:00
tar: redis/templates/NOTES.txt: implausibly old time stamp 1970-01-01 01:00:00
tar: redis/templates/_helpers.tpl: implausibly old time stamp 1970-01-01 01:00:00
tar: redis/templates/configmap.yaml: implausibly old time stamp 1970-01-01 01:00:00

一个chart组成部分：https://docs.helm.sh/developing_charts/#the-chart-file-structure，翻译如下

wordpress/
Chart.yaml          #YAML文件，包含有关chart的信息,名称，版本等等信息
LICENSE             #OPTIONAL：包含chart许可证的纯文本文件
README.md           #OPTIONAL：一个人类可读的README文件
requirements.yaml   #OPTIONAL：列出chart依赖关系的YAML文件。如，lnmp的依赖关系。自动处理依赖
values.yaml         ＃此chart的默认配置值。对模板中自定义变量的引用设定的默认值。
charts/             ＃包含此chart所依赖的任何chart的目录。charts于requirements类似。目录下存放每一个被当前charts所依赖的其他的charts的打包tgz格式文件。一旦tgz存放在此处，就会被依赖。不管requirements是否存在。手动依赖关系
templates/          ＃模板目录，当与值组合时。这取决于模板的语法，比如清单中定义的service,pvc等，这些便于复用的属性或者字段就会改造成能够通过模板编程语言，基于模板编程结果生成的信息并且自动替换到代码所在处。这需要对go模板语法理解。
                    ＃将生成有效的Kubernetes清单文件。
templates/NOTES.txt #OcTIONAL：包含简短使用说明的纯文本文件

redis文件树如下：

yaml定义

chart

apiVersion：chartAPI版本，始终为“v1”（必填）
name：chart的名称（必填），与目录名称保持一致
Version：SemVer 2版本（必填），版本格式
kubeVersion：SemVer系列兼容的Kubernetes版本（可选）
description：该项目的单句描述（可选）
keywords：
   - 关于此项目的关键字列表（可选）
home：该项目主页的URL（可选）
sources：
   - 此项目源代码的URL列表（可选）
maintainers：＃（可选）
   - name：维护者的名字（每个维护者都需要）
     email：维护者的电子邮件（每个维护者可选）
     url：维护者的URL（每个维护者可选）
engine：gotpl＃模板引擎的名称（可选，默认为gotpl）
icon：要用作图标的SVG或PNG图像的URL（可选）。
appVersion：包含的应用程序版本（可选）。这不一定是SemVer。
deprecated：是否弃用此chart（可选，布尔值）
tillerVersion：此chart所需的Tiller版本。这应该表示为SemVer范围：“> 2.0.0”（可选）

requirements

dependencies:
  - name: apache
    version: 1.2.3
    repository: http://example.com/charts
  - name: mysql
    version: 3.2.1
    repository: http://another.example.com/charts

在dependencies中会引用一个列表，每一个列表是一个对象，每一个对象就定义一个被依赖的chart

• 该name字段是您想要的chart的名称。
• 该version字段是您想要的chart的版本。
• 该repository字段是chart存储库的完整URL。请注意，您还必须使用helm repo add在本地添加该repo。

打包一个当前的chart，就会分析requirements文件语法格式，将每一个依赖的chart从指定的仓库中下载至本地完成打包。

运行helm dependency update CHARTS_NAME ，将使用的requirements文件将所有指定的依赖项下载到charts/目录中。这样在执行一个应用的时候，打包内的依赖都被自动安装完成。

当然，如果我此前已知依赖关系，只需要将依赖的包下载到charts目录下，也是可以的。

• alias

也有一些依赖是通过特殊的名称进行依赖，这时候就可以用alias别名来定义依赖关系即可

dependencies:
  - name: subchart
    repository: http://localhost:10191
    version: 0.1.0
    alias: new-subchart-1

templates

模板文件遵循编写Go模板的标准约定，详情参阅:https://golang.org/pkg/text/template/

• 变量

模板文件中{{.Values.imageRegistry}}变量，这里的.values就是指明来在values.yaml文件。而imageRegistry和dockerTag才是第一个字段

image: {{.Values.imageRegistry}}/postgres:{{.Values.dockerTag}}

而在values中的值，分别如下：

imageRegistry: "quay.io/deis"
dockerTag: "latest"

也可以设置默认值预设值，如果.Values.storage存在就是用存在values值文件的值，如果不存在就是用默认default "minio"，如下：

value: {{default "minio" .Values.storage}}

而以往使用的定义的配置清单，都可以引用模板语法格式，对一些可变动的属性值，可以做成变量引用，一些复杂的场景可以使用条件判断等，如：设置为ture或者false来启用或者关闭一段配置。

此后，在安装的时候使用--values=VALUES.yaml即可

预定义的值

可以从模板中的对象访问通过values.yaml文件（或通过--set标志）提供的值.Values。也可以在模板中访问其他预定义的数据。

以下值是预定义的，可用于每个模板，并且无法覆盖。与所有值一样，名称区分大小写。

• Release.Name：发布的名称（不是chart）
• Release.Time：chart发布上次更新的时间。这将匹配Last ReleasedRelease对象上的时间。
• Release.Namespace：chart发布到的名称空间。
• Release.Service：进行发布的服务。通常这是Tiller。
• Release.IsUpgrade：如果当前操作是升级或回滚，则设置为true。
• Release.IsInstall：如果当前操作是安装，则设置为true。
• Release.Revision：修订号。它从1开始，每个都递增helm upgrade。
• Chart：内容Chart.yaml。因此，chart版本可以Chart.Version和维护者一起获得Chart.Maintainers。
• Files：类似于地图的对象，包含chart中的所有非特殊文件。这不会授予您访问模板的权限，但可以访问存在的其他文件（除非使用它们除外.helmignore）。可以使用{{index .Files "file.name"}}或使用{{.Files.Get name}}或 {{.Files.GetString name}}函数访问文件。您也可以访问该文件的内容，[]byte使用{{.Files.GetBytes}}
• Capabilities：类似于地图的对象，包含有关Kubernetes（{{.Capabilities.KubeVersion}}，Tiller（{{.Capabilities.TillerVersion}}和支持的Kubernetes API）版本（{{.Capabilities.APIVersions.Has "batch/v1"）的版本的信息

注意：将删除任何未知的Chart.yaml字段。它们将无法在Chart对象内部访问。因此，Chart.yaml不能用于将任意结构化数据传递到模板中。但是，值文件可以用于此目的。

如果要修改一个值就可以使用set修改。

创建chart

helm create创建一个linuxea.com的chart

Chart.yaml

[root@linuxea helm]#  helm create linuxea
Creating linuxea

而后生成如下清单

而后修改一下Chart文件

[root@linuxea linuxea]# cat Chart.yaml
apiVersion: v1
appVersion: "1.0"
description: A Helm chart for linuxea
name: linuxea
version: 0.1.0
maintainer:
- name: mark
  email: linuxea@gmail.com

依赖文件requirements，先不定义

NOTES.txt

这个文件是在安装生成chart之后，提示给用户的使用信息，也在helm status命令中显示

_helpers.tpl

tpl模板语法用法

yml

deployment.yaml
ingress.yaml
service.yaml

在deployment.yaml中语法格式，有1级字段和二级字段，如下：

[root@linuxea templates]# grep Values *.yaml
deployment.yaml:  replicas: {{ .Values.replicaCount }}
deployment.yaml:          image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}"

并且还有一些复杂语法模式

{{ toYaml .Values.resources | indent 12 }}
    {{- with .Values.nodeSelector }}
      nodeSelector:
{{ toYaml . | indent 8 }}
    {{- end }}
    {{- with .Values.affinity }}
      affinity:
{{ toYaml . | indent 8 }}
    {{- end }}
    {{- with .Values.tolerations }}
      tolerations:
{{ toYaml . | indent 8 }}
    {{- end }}

在service.yaml中可以赋值大多数的可变变量

[root@linuxea templates]# cat service.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: {{ include "linuxea.com.fullname" . }}
  labels:
    app.kubernetes.io/name: {{ include "linuxea.name" . }}
    helm.sh/chart: {{ include "linuxea.chart" . }}
    app.kubernetes.io/instance: {{ .Release.Name }}
    app.kubernetes.io/managed-by: {{ .Release.Service }}
spec:
  type: {{ .Values.service.type }}
  ports:
    - port: {{ .Values.service.port }}
      targetPort: http
      protocol: TCP
      name: http
  selector:
    app.kubernetes.io/name: {{ include "linuxea.name" . }}
    app.kubernetes.io/instance: {{ .Release.Name }}

以及ingress.yaml

[root@linuxea templates]# cat ingress.yaml 
{{- if .Values.ingress.enabled -}}
{{- $fullName := include "linuxea.fullname" . -}}
{{- $ingressPath := .Values.ingress.path -}}
apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Ingress
metadata:
  name: {{ $fullName }}
  labels:
    app.kubernetes.io/name: {{ include "linuxea.name" . }}
    helm.sh/chart: {{ include "linuxea.chart" . }}
    app.kubernetes.io/instance: {{ .Release.Name }}
    app.kubernetes.io/managed-by: {{ .Release.Service }}
{{- with .Values.ingress.annotations }}
  annotations:
{{ toYaml . | indent 4 }}
{{- end }}
spec:
{{- if .Values.ingress.tls }}
  tls:
  {{- range .Values.ingress.tls }}
    - hosts:
      {{- range .hosts }}
        - {{ . | quote }}
      {{- end }}
      secretName: {{ .secretName }}
  {{- end }}
{{- end }}
  rules:
  {{- range .Values.ingress.hosts }}
    - host: {{ . | quote }}
      http:
        paths:
          - path: {{ $ingressPath }}
            backend:
              serviceName: {{ $fullName }}
              servicePort: http
  {{- end }}
{{- end }}

• 修改values参数

简单修改几项

replicaCount: 2

打开resources，这里需要将{}删掉，如果启用了的话

resources:
  limits:
    cpu: 100m
    memory: 128Mi
  requests:
    cpu: 100m
    memory: 128Mi

• 检查语法

而后检查语法是否错误，在父级目录检查

[root@linuxea helm]# helm lint linuxea
==> Linting linuxea
[INFO] Chart.yaml: icon is recommended

1 chart(s) linted, no failures

• 打包

如果没有错误，就可以进行打包，如果有必要，也可以上传到仓库中

[root@linuxea helm]# helm package linuxea/
Successfully packaged chart and saved it to: /root/linuxea/manifests/helm/linuxea-0.1.0.tgz

[root@linuxea helm]# ll
total 40
drwxr-xr-x. 4 root root    93 Nov 18 12:08 linuxea
-rw-r--r--. 1 root root  2614 Nov 18 12:09 linuxea-0.1.0.tgz

本地仓库

我们打开本地的仓库，本地仓库需要运行才能正常使用

[root@linuxea linuxea]# helm repo list
NAME      URL                                             
stable    https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com
local     http://127.0.0.1:8879/charts  

打开一个临时简单的仓库服务，也可以用nginx当作仓库服务使用

[root@linuxea prometheus]# helm serve
Regenerating index. This may take a moment.
Now serving you on 127.0.0.1:8879

[root@linuxea linuxea]# ss -tlnp|grep 8879
LISTEN     0      128    127.0.0.1:8879                     *:*                   users:(("helm",pid=3816,fd=3))

但是，helm仓库不允许使用命令行上传，但是当创建之后就会被记录下来，可通过helm search查看

[root@linuxea helm]# helm search linuxea
NAME                 CHART VERSION    APP VERSION    DESCRIPTION                 
local/linuxea        0.1.0            1.0            A Helm chart for linuxea.com

• 尤为注意的是NOTES.txt 文件需要真正反映安装相关配置参数，需要进行定义成具体相关的内容

安装chart

• 安装

[root@linuxea ~]# helm install --name linuxe local/linuxea
NAME:   linuxe
LAST DEPLOYED: Sun Nov 18 12:10:27 2018
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYED

RESOURCES:
==> v1/Service
NAME            AGE
linuxe-linuxea  1s

==> v1beta2/Deployment
linuxe-linuxea  1s

==> v1/Pod(related)

NAME                             READY  STATUS   RESTARTS  AGE
linuxe-linuxea-666bf7dc5b-476gm  0/1    Pending  0         1s
linuxe-linuxea-666bf7dc5b-xgs8h  0/1    Pending  0         1s


NOTES:
1. Get the application URL by running these commands:
  export POD_NAME=$(kubectl get pods --namespace default -l "app.kubernetes.io/name=linuxea,app.kubernetes.io/instance=linuxe" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")
  echo "Visit http://127.0.0.1:8080 to use your application"
  kubectl port-forward $POD_NAME 8080:80

[root@linuxea ~]# kubectl get pods
NAME                                   READY     STATUS    RESTARTS   AGE
linuxe-linuxea-666bf7dc5b-476gm        1/1       Running   0          1m
linuxe-linuxea-666bf7dc5b-xgs8h        1/1       Running   0          1m
linuxea-redis-master-0                 1/1       Running   0          6h
linuxea-redis-slave-77f4768cd8-rf4l2   1/1       Running   1          6h

这里安装的信息是存储在NOTES.txt ，可以在此获取

[root@linuxea helm]# helm status linuxe
LAST DEPLOYED: Sun Nov 18 12:10:27 2018
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYED

RESOURCES:
==> v1/Pod(related)
NAME                             READY  STATUS   RESTARTS  AGE
linuxe-linuxea-666bf7dc5b-476gm  1/1    Running  0         3m
linuxe-linuxea-666bf7dc5b-xgs8h  1/1    Running  0         3m

==> v1/Service

NAME            AGE
linuxe-linuxea  3m

==> v1beta2/Deployment
linuxe-linuxea  3m


NOTES:
1. Get the application URL by running these commands:
  export POD_NAME=$(kubectl get pods --namespace default -l "app.kubernetes.io/name=linuxea,app.kubernetes.io/instance=linuxe" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")
  echo "Visit http://127.0.0.1:8080 to use your application"
  kubectl port-forward $POD_NAME 8080:80

卸载chart

--purge移除

[root@linuxea helm]# helm del --purge linuxe2 
release "linuxe2" deleted
[root@linuxea helm]# helm del --purge linuxe21
Error: release: "linuxe21" not found
[root@linuxea helm]# helm del --purge linuxe1
release "linuxe1" deleted
[root@linuxea helm]# helm del --purge linuxe
release "linuxe" deleted

添加仓库

添加incubator，incubator是不稳定的版本

[root@linuxea helm]# helm repo add incubator https://kubernetes-charts-incubator.storage.googleapis.com/
"incubator" has been added to your repositories
[root@linuxea helm]# helm repo list
NAME         URL                                                        
stable       https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com           
local        http://127.0.0.1:8879/charts                               
incubator    https://kubernetes-charts-incubator.storage.googleapis.com/