简化Kubernetes应用部署工具-Helm简介

ゝ一纸荒年。 2022-06-06 20:44 220阅读 0赞

【编者的话】微服务和容器化给复杂应用部署与管理带来了极大的挑战。Helm是目前Kubernetes服务编排领域的唯一开源子项目，做为Kubernetes应用的一个包管理工具，可理解为Kubernetes的apt-get / yum，由Deis 公司发起，该公司已经被微软收购。Helm通过软件打包的形式，支持发布的版本管理和控制，很大程度上简化了Kubernetes应用部署和管理的复杂性。

随着业务容器化与向微服务架构转变，通过分解巨大的单体应用为多个服务的方式，分解了单体应用的复杂性，使每个微服务都可以独立部署和扩展，实现了敏捷开发和快速迭代和部署。但任何事情都有两面性，虽然微服务给我们带来了很多便利，但由于应用被拆分成多个组件，导致服务数量大幅增加，对于Kubernetest编排来说，每个组件有自己的资源文件，并且可以独立的部署与伸缩，这给采用Kubernetes做应用编排带来了诸多挑战：

1.  管理、编辑与更新大量的K8s配置文件
2.  部署一个含有大量配置文件的复杂K8s应用
3.  分享和复用K8s配置和应用
4.  参数化配置模板支持多个环境
5.  管理应用的发布：回滚、diff和查看发布历史
6.  控制一个部署周期中的某一些环节
7.  发布后的验证

Helm把Kubernetes资源(比如deployments、services或 ingress等) 打包到一个chart中，而chart被保存到chart仓库。通过chart仓库可用来存储和分享chart。Helm使发布可配置，支持发布应用配置的版本管理，简化了Kubernetes部署应用的版本控制、打包、发布、删除、更新等操作。

本文简单介绍了Helm的用途、架构与实现。

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### Helm产生原因 ###

利用Kubernetes部署一个应用，需要Kubernetes原生资源文件如deployment、replicationcontroller、service或pod 等。而对于一个复杂的应用，会有很多类似上面的资源描述文件，如果有更新或回滚应用的需求，可能要修改和维护所涉及的大量资源文件，且由于缺少对发布过的应用版本管理和控制，使Kubernetes上的应用维护和更新等面临诸多的挑战，而Helm可以帮我们解决这些问题。

### Helm架构 ###

Helm基本架构如下：

![helm-arch.jpg][]

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#### Helm用途： ####

做为Kubernetes的一个包管理工具，Helm具有如下功能：

*  创建新的chart
 *  chart打包成tgz格式
 *  上传chart到chart仓库或从仓库中下载chart
 *  在Kubernetes集群中安装或卸载chart
 *  管理用Helm安装的chart的发布周期

Helm有三个重要概念：

*  chart：包含了创建Kubernetes的一个应用实例的必要信息
 *  config：包含了应用发布配置信息
 *  release：是一个chart及其配置的一个运行实例

#### Helm组件 ####

Helm有以下两个组成部分：

Helm Client是用户命令行工具，其主要负责如下：

*  本地chart开发
 *  仓库管理
 *  与Tiller sever交互
 *  发送预安装的chart
 *  查询release信息
 *  要求升级或卸载已存在的release

Tiller Server是一个部署在Kubernetes集群内部的server，其与Helm client、Kubernetes API server进行交互。Tiller server主要负责如下：

*  监听来自Helm client的请求
 *  通过chart及其配置构建一次发布
 *  安装chart到Kubernetes集群，并跟踪随后的发布
 *  通过与Kubernetes交互升级或卸载chart

简单的说，client管理charts，而server管理发布release。

#### Helm实现 ####

Helm client

*  Helm client采用go语言编写，采用gRPC协议与Tiller server交互。

Helm server

*  Tiller server也同样采用go语言编写，提供了gRPC server与client进行交互，利用Kubernetes client 库与Kubernetes进行通信，当前库使用了REST+JSON格式。
 *  Tiller server 没有自己的数据库，目前使用Kubernetes的ConfigMaps存储相关信息

说明：配置文件尽可能使用YAM格式

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原文：[简化Kubernetes应用部署工具-Helm简介][Kubernetes_-Helm]

[helm-arch.jpg]: /images/20220607/bc66f670cd1a4621b4b1460782fe5468.png
[Kubernetes]: https://www.kubernetes.org.cn/
[Kubernetes_-Helm]: https://www.kubernetes.org.cn/2700.html