1. 为什么需要 Helm
Kubernetes 中一个重要的设计理念就是，声明式的操作。用户通过设置系统的预期状态来改变系统。例如，现在的副本数量是 2 ，需要调整为 3。声明式的处理方式是，修改配置文件中副本数量为 3 ；命令式的处理方式是，发送增加一个副本的命令，+1。使用申明式配置的系统更关注结果，对系统设计要求更高。在分布式系统中，任何组件都不是 100 % 可靠的，对使用者来说，声明式配置的系统更加友好。Kubernetes 采用 yaml 作为配置文件。在 Kubernetes 中部署一个简单的 Jenkins 服务，就得写两个 yaml 文件: jenkins-deployment.yaml 和 jenkins-service.yaml。参考，Kubectl 部署 Jenkins 。再加上其他服务，考虑到多套环境，需要维护的 yaml 文件数量会很大。直接维护 yaml，进行部署 ，既不利于项目组织，也不利于维护更新。我们需要一个工具简化应用部署和管理流程。
2. 什么是 Helm
Helm 是 Deis 发起的一个 Kubernetes 包管理器，类似于 Linux 中的 apt 和 yum 工具。Deis 公司已经被微软收购。
2.1 基本概念
Chart 用来封装 yaml 文件，包含了运行应用所需的镜像、依赖、资源、服务定义等。
Chart 在 Kubernetes 集群上的实例。每次安装都会创建一个新的 Release ，一个 Chart 可以对应很多个实例。
用于发布和存储 Chart 的仓库。
2.2 基本组件
Helm 采用 C/S 架构，组件有：
Helm CLI 是 Helm 客户端，运行在本地，负责与其他组件的交互。
Tiller 是服务器端组件，运行在 Kubernetes 集群上，用于管理 Helm 部署的应用。
Repository 是 Chart 仓库。
2.3 Helm 提供的功能
3. Chart
通过创建特定目录结构的文件夹，chart 描述了一组应用资源，用于指导应用部署。Wordpress 的 chart 包结构:
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WordPress/
Chart.yaml # Yaml文件，用于描述 Chart 的基本信息，包括名称版本等
LICENSE # [可选] 文本格式的协议
README.md # [可选] 应用介绍、使用说明
requirements.yaml # [可选] 用于存放当前 Chart 依赖的其它 Chart 的说明文件
values.yaml # Chart 的默认值配置文件
charts/ # [可选] 该目录中放置当前 Chart 依赖的其它 Chart
templates/ # [可选] 部署文件模版目录，模版填入 values.yaml 中相应值，生成最终的 kubernetes 配置文件
templates/NOTES.txt # [可选] 使用指南
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Chart.yaml 文件内容:
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apiVersion: [必须] Chart API 版本，可用值 v1
name: [必须] Chart 名称
version: [必须] 版本，遵循 [SemVer 2 标准](https://semver.org/)
kubeVersion: [可选] 兼容的 Kubernetes 版本，遵循 [SemVer 2 标准](https://semver.org/)
description: [可选] 一句话的应用描述
keywords:
- [可选] 应用关键字列表
home: [可选] 应用主页 URL
sources:
- [可选] 当前应用下载地址列表
maintainers: [可选]
- name: [必须] name
email: [可选] email
url: [可选] url
engine: [可选] 模板引擎，默认值是 gotpl
icon: [可选] SVG 或者 PNG 格式的图片地址
appVersion: [可选] 应用版本
deprecated: [可选] boolean 类型，是否不建议使用
tillerVersion: [可选] Chart 需要的 Tiller 版本，遵循 [SemVer 2 标准](https://semver.org/)，需要 ">2.0.0"
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4. 安装和使用
由于 Helm 采用的是 C/S 架构，安装分为两部分: 客户端和服务器。不同操作系统，具体命令会有所不同，可以参考 Helm 官方指导文档。这里以 OS X 客户端和 CentOS 服务端 minikube 为例。
4.1 客户端安装
OS X 执行：
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brew install kubernetes-helm
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CentOS 执行：
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wget https://storage.googleapis.com/kubernetes-helm/helm-v2.12.2-linux-amd64.tar.gz
tar -zxvf helm-v2.12.2-linux-amd64.tar.gz
mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm
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查看镜像源:
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helm repo list
NAME URL
stable https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com
local http://127.0.0.1:8879/charts
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建议更新镜像源:
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helm repo add stable https://charts.helm.sh/stable
"stable" has been added to your repositories
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4.2 服务端安装
由于配置了远程开发环境(参考: 搭建远程 Kubernetes 开发环境)，在 OS X 上执行：
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helm init --history-max 200
Creating /Users/username/.helm/repository/repositories.yaml
Adding stable repo with URL: https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com
Adding local repo with URL: http://127.0.0.1:8879/charts
$HELM_HOME has been configured at /Users/username/.helm.
Tiller (the Helm server-side component) has been installed into your Kubernetes Cluster.
Please note: by default, Tiller is deployed with an insecure 'allow unauthenticated users' policy.
To prevent this, run `helm init` with the --tiller-tls-verify flag.
For more information on securing your installation see: https://docs.helm.sh/using_helm/#securing-your-helm-installation
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对于 Kubernetes 1.16.0 以上的版本，会碰到 Error: error installing: the server could not find the requested resource 。这是由于 extensions/v1beta1 已经被 apps/v1 替代。执行如下命令进行安装：
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helm init --service-account tiller --override spec.selector.matchLabels.'name'='tiller',spec.selector.matchLabels.'app'='helm' --output yaml | sed '[email protected]: extensions/[email protected]: apps/[email protected]' | kubectl apply -f -
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tiller 将被安装到 kube-system 空间中，可以通过 kubectl get pods --namespace kube-system 命令查看。
执行命令：
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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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4.3 查看 Helm 是否可用
执行 helm version 命令时，会检查本地和服务器安装是否就绪。
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helm version
helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.14.2", GitCommit:"a8b13cc5ab6a7dbef0a58f5061bcc7c0c61598e7", GitTreeState:"clean"}
Server: &version.Version{SemVer:"v2.14.2", GitCommit:"a8b13cc5ab6a7dbef0a58f5061bcc7c0c61598e7", GitTreeState:"clean"}
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如果 Server 端报错，可能是由于 Node 节点上缺失某些包导致，例如，socat 。需要登录服务器，执行 yum install -y socat。
4.4 创建一个 Chart 部署
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helm create hello-chart
Creating hello-chart
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在 values.yaml 中，可以看到，默认创建的是一个 Nginx 应用。为了方便外网访问测试，将 values.yaml 中 service 的属性修改为:
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service:
type: NodePort
port: 30003
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helm install ./hello-chart
NAME: alert-koala
LAST DEPLOYED: Wed Jul 24 14:21:58 2019
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYED
RESOURCES:
==> v1/Deployment
NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE
alert-koala-hello-chart 0/1 1 0 1s
==> v1/Pod(related)
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
alert-koala-hello-chart-86cdd48bfc-b9dqv 0/1 Running 0 1s
==> v1/Service
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
alert-koala-hello-chart NodePort 10.10.10.10 <none> 30003:32046/TCP 1s
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稍等几秒，应用就运行起来了。打开地址: http://10.10.10:32046 ，即可看到 Nginx 的页面。
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helm list
helm list
NAME REVISION UPDATED STATUS CHART APP VERSION NAMESPACE
alert-koala 1 Wed Jul 24 14:21:58 2019 DEPLOYED hello-chart-0.1.0 1.0 default
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helm package hello-chart
helm package hello-chart
Successfully packaged chart and saved it to: /Users/username/Code/Kubernetes/hello-chart-0.1.0.tgz
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注意，需要在 hello-chart 所在上一级目录执行。打包就是压缩 hello-chart 文件夹为一个 tgz 文件。
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helm delete alert-koala --purge
release "alert-koala" deleted
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删除之后，应用也就被移除。
5. 参考
- https://docs.openpitrix.io/v0.3/zh-CN/developer-guide/helm-specification/
- https://www.qikqiak.com/k8s-book/docs/42.Helm%E5%AE%89%E8%A3%85.html
