什么是Helm?它是如何提升云原生应用私有化部署效率的

2024年 1月 10日 32.7k 0

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试想一下,如果有一个项目有50 个微服务,每个微服务都有service、deployment、ingress、pvc等 yaml 文件,算下来大概有 200 个文件,然后这个项目需要基于k8s进行私有化交付,如果是你会怎么快速部署应用?

首先让我们先思考一下

  • 200 个文件是否通过kubectl apply进行部署,写个shell 脚本for 循环一个个读取执行?,但是如果这些yaml 文件更新了,如何同步?
  • 如果这些pod进行需要升级怎么办,一个个修改镜像 tag?
  • yaml文件关联地址如何更新,比如数据库地址、文件系统地址,日志目录,资源大小等?
  • 如果想进行卸载,如何做,一个个去删除?

如果有一个工具能把这些yaml文件放在一个包里,类似npmmaven这样的包管理工具,然后把关键的参数暴露出来,在部署时指定这些参数,执行一键部署,在卸载时一键卸载是不是很方便,而Helm 就是这样的工具

什么是Helm

Helm 是一个能够在 Kubernetes 上打包、部署和管理应用程序的工具,即使是最复杂的 Kubernetes 应用程序它都可以帮助定义,安装和升级,同时Helm 也是 CNCF 的毕业项目。

以下Helm中的概念

Helm Charts:预先配置yaml的模板,在这里叫Chart,用于描述 Kubernetes 应用程序的yaml和配置

Helm Client:用于与 Helm 交互并管理这些Chart版本的命令行界面

Chart 仓库:管理Chart的仓库,跟Maven的Nexus一个意思,比如在公司环境构建上传,在客户的机房连接到这Chart 仓库下载Chart,并部署到k8s中。

我们要做什么?

这里我们不介绍Helm 的具体函数,具体可以查官网,这里只讲一下如何使用Helm,让你对Helm有一个认识,知道在什么场景下使用即可,所以我们结合一个示例讲一下玩法。

示例介绍

有一个运维部署系统,分为前后端,需要部署到客户机房,在k8s架构如下,可以看到需要8 个文件(其中Istio需要2个yaml文件),下面通过示例一步步创建这个Chart

示例创建

我们通过helm create dp-manage命令创建一个Chart,执行完以后,默认会生成一个 nginx 的Chart,如下图

关键文件说明
Chart.yaml

定义了当前 chart版本,以及描述当前chart用途,其中 name 参数表示 chart 名称,后期上传下载都会用此名称

values.yaml

可变参数,都是在此文件中定义,在yaml模板中引用,比如:image.repository,而引用则通过.Values+变量的名进行引用,如下图

_helpers.tpl

通用代码块定义,类似于freemaker的宏,然后在yaml中通过名称进行引用,include 修饰的都是,比如dp-manager.selectorLabels

示例修改

由于默认创建一个Nginx 的 Chart 无法满足我们需求,所以删除掉多余的文件,并添加运维部署系统的yaml 文件,如下图

可以看到有8个模板文件,其中backend-dp.yaml定义如下

通过引用values.yml参数和_helpers.tpl的通用代码块,最终会生成一个k8s的deployment.yml文件,其他文件就不一一介绍

构建与部署

通过前面的介绍,需要把Chart构建好以后,上传到Chart仓库,然后在客户机房连接这个仓库,进行下载,因此需要一个Chart 仓库,这里我们使用Harbor ,Habor可以作为容器镜像仓库也可以作为 Chart仓库一举两得,推荐使用。

关联仓库

在安装好 Helm client 以后,在本地执行以下命令,关联到仓库,

helm repo add myrepo https://host/仓库地址 
--username sre 
--password xxxx

添加以后,执行helm repo list可以查到添加的myrepo仓库

构建打包

仓库关联好以后,执行helm package dp-manager命令打包,会生成一个dp-manager-1.0.0.tgz

执行helm cm-push dp-manager-1.0.0.tgz myrepo推送至Harbor 仓库,myrepo为我们的仓库名称,推送完以后登录Harbor 查看,如下图

拉取部署

Chart 上传以后,我们在客户机房安装Helm Client和Kubectl客户端,具体安装方法查询网上,通过helm repo add关联Habor仓库地址,关联以后执行search 命令查找运维部署系统的Chart

helm search repo  myrepo/dp-manager

Chart查询到以后,就可以进行部署了,部署分为两种方式,一种是下载Chart至本地,修改values.yaml文件在部署,另外一种是不用下载直接指定参数部署,我们使用第二种

helm install dp-manager myrepo/dp-manager  
--set istioGateway.hosts={dpmanager.test.com} 
--set pv.log.pvEnabled=false 
--set pv.log.type=storageClass 
--set pv.log.pvc.storageName=gfs-storage 
--set pv.log.pvc.storage=20Gi 
--set apollo.cluster=default 

我们在这个命令中指定了域名,存储大小等参数,这些参数通过values.yaml文件暴露,另外此命令部署运维部署系统至default命令空间,可以通过-n 参数指定命名空间

命令执行完以后,可以通过helm list进行查看,如下图

helm list

更新

假设apollo.cluster值由 default修改为prod,执行upgrade 更新即可

helm upgrade dp-manager myrepo/dp-manager  
--set istioGateway.hosts={dpmanager.test.com} 
--set pv.log.pvEnabled=false 
--set pv.log.type=storageClass 
--set pv.log.pvc.storageName=gfs-storage 
--set pv.log.pvc.storage=20Gi 
--set apollo.cluster=prod 
卸载

卸载非常简单,执行以下命令即可

helm uninsall dp-manager

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