使用 Helm 3 包管理器在 Kubernetes 集群上安装软件

使用 Helm 3 包管理器在 Kubernetes 集群上安装软件
介绍

Helm是 Kubernetes 的包管理器，它允许开发人员和网络管理员员更轻松地在 Kubernetes 集群上配置和部署应用程序。

Helm 包称为charts，它们包含资源定义模板，这些模板可以部署和配置给定的应用程序，用户只需付出最少的工作。

使用模板，你可以通过传入变量定义来管理图表、其设置和行为，而无需修改实际图表。Helm 自动管理自定义资源定义以及对已部署定义的修改。具有可能自定义的已部署 chart 称为发布。

在本教程中，你将设置 Helm 3 并学习如何安装、升级、回滚和管理图表和版本。你还将学习创建和打包自己的图表，以及设置图表存储库，其中托管你可以立即安装的图表。

第 0 步 - 创建k8s环境

本教程采用CSDN 开发云提供了k8s学习环境，一键创建了k8s环境。CSDN 开发云k8s 学习环境按小时付费使用，每小时仅 0.1元。学习完毕后可以释放主机资源即会停止计费。

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你也可以使用其他方法创建自己的k8s集群。

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- 安装在本地计算机上的kubectl命令行工具，配置为连接到你的集群。kubectl 你可以在官方文档中阅读有关安装的更多信息。
你也可以使用 ssh 终端工具登录k8s集群主机，在服务器的终端中进行下面的操作

你可以使用以下命令测试你的连接性：
```
kubectl cluster-info
1
```
如果你没有收到任何错误，则你已连接到集群。如果你使用访问多个集群kubectl，请确保通过运行以下命令来验证你是否选择了正确的集群上下文：
```
kubectl config get-contexts
1
```
以上命令列出可用的配置：
```
CURRENT   NAME      CLUSTER   AUTHINFO   NAMESPACE
*         default   default   default
1
2
```
在这里，星号 ( *) 表示我们已连接到default集群。要切换集群，请运行：
```
kubectl config use-context <context-name>
1
```
当你连接到正确的集群后，继续执行步骤 1 开始安装 Helm。

第 1 步 — 安装 Helm 3

在本节中，你将使用官方提供的 shell 脚本安装 Helm 3 。

首先切换到/tmp，你将在其中运行以下命令来存储安装脚本：
```
cd /tmp
1
```
使用以下命令下载脚本：
```
curl -fsSL -o get_helm.sh https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/master/scripts/get-helm-3
1
```
你可以使用文本编辑器查看get_helm.sh内容以确保其安全。

通过以下命令将其权限设置可执行：
```
chmod +x get_helm.sh
1
```
最后，运行它来安装 Helm 3：
```
./get_helm.sh
1
```
你将收到类似于以下内容的输出：
```
Downloading https://get.helm.sh/helm-v3.9.0-linux-amd64.tar.gz
Verifying checksum... Done.
Preparing to install helm into /usr/local/bin
helm installed into /usr/local/bin/helm
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```
你的机器上安装了 Helm 3。现在你将了解charts存储库以及如何使用它们

 第 2 步 — 设置图表存储库

Helm charts 存储在charts存储库中，任何人都可以托管。默认情况下，Helm 3 没有预配置任何存储库。以前版本的 Helm 包括一个中央charts存储库；然而，Helm 3 的设计演变为charts开发人员管理他们自己的存储库，从而允许更多的自由和更快的发布。这意味着对于你希望使用的每个chart，你需要确保将托管存储库添加到你的 Helm 安装中。

为了帮助你找到正确的存储库，你可以使用ArtifactHub.io ，这是一个由CNCF管理的开源网站，对Helm charts及其存储库进行分类。它还跟踪其他 CNCF 项目使用的流行和有用的图表，因此它不同于stable以前版本的 Helm 使用的存储库。对于常见的项目，例如 Nginx ingresses 或 monitoring 工具，它是一个很好的选择。

你可以通过主页搜索要安装的chart。搜索nginx将显示与其相关的所有chart。

搜索ingress-nginx以在你的结果中找到它。选择由 Kubernetes 团队管理的社区版，点击以访问其页面。

每个chart都有一个详细说明它的功能的描述，以及将其存储库添加到你的安装和安装图表的命令。如果没有，你仍然可以通过按页面右侧的INSTALL按钮来获取必要的命令。

每个chart都有一个详细说明它的功能的描述，以及将其存储库添加到你的安装和安装图表的命令。

如果没有，你仍然可以通过按页面右侧的INSTALL按钮来获取必要的命令。

你可以单击命令旁边的蓝色按钮来复制它。对第一个命令执行此操作，然后运行它：
```
helm repo add ingress-nginx https://kubernetes.github.io/ingress-nginx
1
```
要将存储库添加到 Helm，请运行helm repo add. 它接受的参数是存储库的名称及其位置。

输出将是：
```
WARNING: Kubernetes configuration file is group-readable. This is insecure. Location: /root/.kube/config
WARNING: Kubernetes configuration file is world-readable. This is insecure. Location: /root/.kube/config
"ingress-nginx" has been added to your repositories
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```
其中的警告是因为k8s的配置文件不安全，同用户组的用户和其他用户都可以读取这个文件

解决这个告警，修改权限即可：
```
chmod g-rw ~/.kube/config
chmod o-r ~/.kube/config
1
2
```
运行 helm version 告警信息已经没有了

当你添加一个新的 repo 时，你需要通过运行让 Helm 知道它包含什么：
```
helm repo update
1
```
你将收到以下输出，表明更新成功：
```
Hang tight while we grab the latest from your chart repositories...
...Successfully got an update from the "ingress-nginx" chart repository
Update Complete. ⎈Happy Helming!⎈
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```
在这一步中，你已经了解了 ArtifactHub 及其提供的功能。你还向 Helm 安装添加了一个新的存储库。在下一步中，你将安装 Helm chart。

第 3 步 — 安装 Helm Chart

在上一节中，你已为ingress-nginx chart 添加了存储库。你现在将其安装到你的集群中。

每个chart都有配置变量，你可以设置这些变量来修改其行为。这些变量存储在一个名为的文件中，该文件values.yaml是图表的一部分。除非你已将图表下载到你的计算机上，否则你必须运行以下命令才能查看它：
```
helm show values <chart_name>
1
```
要显示的可用变量ingress-nginx，请替换chart_name：
```
helm show values ingress-nginx/ingress-nginx
1
```
将输出 ingress-nginx 的 values.yaml 内容，内容非常多

要安装chart，你可以使用helm install命令，格式如下：
```
helm install <release_name> <repository/chart_name>
1
```
release_name 是chart部署的实例*，*在这里命名为ingress-nginx。

此命令将使用变量的默认值将图表安装到你的集群中。如果你想修改其中的一些，你可以使用以下方法传入新的变量值--set：
```
helm install ingress-nginx/ingress-nginx --set variable_name=variable_value
1
```
你可以根据需要重复任意--set数量的变量。由于我们现在不会自定义它，因此通过运行按原样安装它：
```
helm install ingress-nginx ingress-nginx/ingress-nginx
1
```
将输出类似于以下内容：
```
NAME: ingress-nginx
LAST DEPLOYED: Sat Jul  9 16:02:19 2022
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None
NOTES:
The ingress-nginx controller has been installed.
It may take a few minutes for the LoadBalancer IP to be available.
You can watch the status by running 'kubectl --namespace default get services -o wide -w ingress-nginx-controller'

An example Ingress that makes use of the controller:
  apiVersion: networking.k8s.io/v1
  kind: Ingress
  metadata:
    name: example
    namespace: foo
  spec:
    ingressClassName: nginx
    rules:
      - host: www.example.com
        http:
          paths:
            - pathType: Prefix
              backend:
                service:
                  name: exampleService
                  port:
                    number: 80
              path: /
    # This section is only required if TLS is to be enabled for the Ingress
    tls:
      - hosts:
        - www.example.com
        secretName: example-tls

If TLS is enabled for the Ingress, a Secret containing the certificate and key must also be provided:

  apiVersion: v1
  kind: Secret
  metadata:
    name: example-tls
    namespace: foo
  data:
    tls.crt: 
    tls.key: 
  type: kubernetes.io/tls
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```
请注意，NAME对应于你指定的版本名称。Helm 还列出了常见信息，例如发布状态和部署它的命名空间。该NOTES部分因 chart 而异，通常包含快速入门指南或在使用图表资源时对一些常见陷阱的警告。在这里，它指出正在创建负载均衡器，并且可能需要一些时间才能完成。

要检查已部署的chart，请使用helm list：
```
helm list
1
```
你会发现ingress-nginx是目前唯一部署的chart：
```
NAME         	NAMESPACE	REVISION	UPDATED                                	STATUS      	CHART              	APP VERSION
ingress-nginx	default  	1       	2022-07-09 07:25:32.861880478 +0800 CST	deployed    	ingress-nginx-4.1.4	1.2.1

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```
你可以通过运行以下命令找到它在集群中的服务：
```
kubectl get services
1
```
输出将与此类似：
```
NAME                                 TYPE           CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP    PORT(S)                      AGE
ingress-nginx-controller             LoadBalancer   10.245.211.81   116.196.125.86 80:30704/TCP,443:30700/TCP   7m19s
ingress-nginx-controller-admission   ClusterIP      10.245.50.17             443/TCP                      7m19s
kubernetes                           ClusterIP      10.245.0.1               443/TCP                      83m
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```
现在你已将发布部署到集群，你将在部署时修改其配置。

第 4 步 — 升级版本

部署发布后，你无需在需要更改其配置时将其拆除并完全重新部署。你可以使用该helm upgrade命令使用新版本的chart 升级发行版，或设置新设置。

该ingress-nginx chart 公开了controller.replicaCount控制已部署控制器 pod 数量的变量。默认情况下，它设置为 1，你可以通过列出可用的 pod 来查看：
```
kubectl get pods
1
```
你会发现只有一个：
```
NAME                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
ingress-nginx-controller-7fc74cf778-kjtst   1/1     Running   0          12m
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```
如果你希望部署更多的实例以实现高可用（例如，三个），你可以通过运行upgrade释放并将变量设置为3：
```
helm upgrade ingress-nginx ingress-nginx/ingress-nginx --set controller.replicaCount=3 --reuse-values
1
```
你还传入--reuse-values，它指示 Helm 将你的更改基于已部署的版本，保留以前的配置。

在输出中，Helm 将修改版本以表示版本已升级：
```
NAME: ingress-nginx
LAST DEPLOYED: Sat Jul  9 16:02:19 2022
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 2
TEST SUITE: None
NOTES:
...
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```
你可以通过运行列出可用的 pod：
```
kubectl get pods
1
```
你会发现列出了三个 pod，而不是一个：
```
NAME                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
ingress-nginx-controller-7c54d79885-6sb8z   1/1     Running   0          21h
ingress-nginx-controller-7c54d79885-qrwf6   1/1     Running   0          27h
ingress-nginx-controller-7c54d79885-fzrc8   1/1     Running   0          21h
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```
接下来，你将回滚更改并完全删除版本。

第 5 步 — 回滚和删除版本

当你upgrade发布时，其修订号会增加。在内部，Helm 存储版本的所有修订，允许你在需要时返回到以前的修订。

要将 pod 的数量恢复为只有一个，你可以helm upgrade再次运行并手动设置数量，因为这是一个很小的变化。但是，当使用具有许多变量的chart时，手动还原是不优雅的。

要回滚版本，请使用helm rollback：
```
helm rollback <release_name> <release_revision>
1
```
你可以使用它ingress-nginx通过回滚到修订来恢复你所做的更改1：
```
helm rollback ingress-nginx 1
1
```
你将收到以下输出，表明操作成功：
```
Rollback was a success! Happy Helming!
1
```
你可以通过列出版本来检查当前版本：
```
helm list
1
```
你会发现修订版是 3，而不是1：
```
NAME         	NAMESPACE	REVISION	UPDATED                               	STATUS  	CHART              	APP VERSION
ingress-nginx	default  	3       	2022-07-10 21:53:57.94583986 +0800 CST	deployed	ingress-nginx-4.1.4	1.2.1
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```
Helm 将每个更改（包括回滚）视为对发布的新修订。你可以通过运行以下命令检查已部署 pod 的数量来检查修订3是否等于第一个：
```
kubectl get pods
1
```
你会发现只有一个：
```
NAME                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
ingress-nginx-controller-7c54d79885-6sb8z   1/1     Running   0          22h
1
2
```
要删除版本及其所有修订，你可以使用helm delete：
```
helm delete <release_name>
1
```
由于你不再需要它，请ingress-nginx通过运行以下命令删除：
```
helm delete ingress-nginx
1
```
输出将是：
```
release "ingress-nginx" uninstalled
1
```
你可以列出版本以检查是否没有：
```
helm list
1
```
输出表将没有行：
```
NAMESPACE       REVISION        UPDATED STATUS  CHART   APP VERSION
1
```
现在该版本已被删除，你可以在未来的部署中重用其名称。

第 6 步 - 创建自定义图表

在此可选步骤中，你将了解如何创建自定义chart、将资源定义放置在何处以及如何将其打包以供进一步分发。

你将创建一个名为的新chart example-chart。运行以下命令来创建它：
```
helm create example-chart
1
```
这将创建一个名为example-chart以下文件和结构的新目录：
```
example-chart/
├── charts
├── Chart.yaml
├── templates
│   ├── deployment.yaml
│   ├── _helpers.tpl
│   ├── hpa.yaml
│   ├── ingress.yaml
│   ├── NOTES.txt
│   ├── serviceaccount.yaml
│   ├── service.yaml
│   └── tests
│       └── test-connection.yaml
└── values.yaml
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```
你将安装在目标集群上的资源，定义位于该templates目录中。

Helm 创建的默认部署是一个 Nginx 入口控制器。尽管它们的文件扩展名是 YAML，但它们使用 Go 的模板语法通过你可以传入的公开变量保持可定制性。你可以通过运行以下命令显示service.yaml内容：
```
cat example-chart/templates/service.yaml
1
```
你会发现它支持模板指令，双括号括起来的是模板语法
```
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: {{ include "example-chart.fullname" . }}
  labels:
    {{- include "example-chart.labels" . | nindent 4 }}
spec:
  type: {{ .Values.service.type }}
  ports:
    - port: {{ .Values.service.port }}
      targetPort: http
      protocol: TCP
      name: http
  selector:
    {{- include "example-chart.selectorLabels" . | nindent 4 }}

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```
引用的变量的值在文件values.yaml中定义。

部署后 Helm 显示的NOTES文本存储在中NOTES.txt，并且也是模板化的。

chart 元数据，例如部署的软件的名称、版本和版本，在文件Chart.yaml中指定：
```
apiVersion: v2
name: mychart
description: A Helm chart for Kubernetes

...
type: application

...
version: 0.1.0

...
appVersion: "1.16.0"
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```
要检查 Helm 将部署什么，你可以传入--dry-run并--debug指向helm install chart目录：
```
helm install example-chart --dry-run --debug ./example-chart
1
```
输出将很长，并包含将应用于你的集群的所有最终资源定义。在修改图表后，你可以使用helm upgrade将新版本推送到 Kubernetes。

当需要分享你完成的chart时，你可以通过运行下面将其打包以进行分发：
```
helm package ./example-chart
1
```
输出将是：
```
Successfully packaged chart and saved it to: .../example-chart-0.1.0.tgz
1
```
可以像添加存储库中的一样安装打包的图表：
```
helm install example-chart example-chart-0.1.0.tgz
1
```
在此步骤中，你创建并部署了一个自定义图表。你还打包了它，并了解了它的结构。

结论

你现在知道如何使用 Helm 安装和升级部署软件到 Kubernetes 集群。

你已经添加了chart 存储库，并了解了如何使用 ArtifactHub找到它们。

你还创建了一个新的自定义chart 并了解了版本修订以及如何在必要时回滚。

有关创建自定义图表的更多信息，请访问官方指南。
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原文地址：https://blog.csdn.net/hjue/article/details/125881911

介绍

第 0 步 - 创建k8s环境

第 1 步 — 安装 Helm 3

第 2 步 — 设置图表存储库

第 3 步 — 安装 Helm Chart

第 4 步 — 升级版本

第 5 步 — 回滚和删除版本

第 6 步 - 创建自定义图表

结论