k8s生态组件-helm

Helm 通过将各种 Kubernetes 资源打包，类似于 Linux 的apt-get 或 yum 工具，来完成复杂软件的安装和部署，并且支持部署实例的版本管理等，大大简化了在 Kubernetes 上部署和管理应用的复杂度

Helm 解决了什么问题

随着容器技术和微服务架构逐渐被企业接受，在 Kubernetes 上已经能便捷地部署简单的应用了。

但对于复杂的应用或者中间件系统，在 Kubernetes 上进行容器化部署并非易事，通常需要研究 Docker 镜像的运行需求、环境变量等内容，为容器配置依赖的存储、网络等资源，并设计和编写 Deployment、ConfigMap、Service、Volume、Ingress 等 YAML 文件，再将其依次提交给 Kubernetes 部署。

总之，微服务架构和容器化给复杂应用的部署和管理都带来了很大的挑战。

Helm 由 Deis 公司（已被微软收购）发起，用于对需要在Kubernetes 上部署的复杂应用进行定义、安装和更新，是 CNCF 基金会的毕业项目，由 Helm 社区维护。 Helm 将 Kubernetes 的资源如Deployment、Service、ConfigMap、Ingress 等，打包到一个 Chart中，而 Chart 被保存到 Chart 仓库，由 Chart 仓库存储、分发和共享。Helm 支持应用 Chart 的版本管理，简化了 Kubernetes 应用部署的应用定义、打包、部署、更新、删除和回滚等操作。

Helm 整体架构图

Helm版本支持的Kubernetes版本列表：

helm如何使用

举个例子：一个名为myapp的微服务应用程序，它由三个组件构成：

API服务器（apiserver）、数据库（database）和消息队列（message-queue）。

每个组件都是一个单独的Docker镜像。

使用Docker仓库：

每个组件都被构建为独立的Docker镜像，并推送到Docker仓库（例如 Docker Hub 或阿里云容器镜像服务 ACR）中。例如，你可能有以下镜像：

 myorg/myapp-apiserver:v1.0
 myorg/myapp-database:v1.1
 myorg/myapp-message-queue:v2.0

使用Helm部署到Kubernetes集群：

为了在Kubernetes集群上部署整个应用，你需要创建一个Helm Chart。Chart会包含以下内容：
templates/ 目录下有多个YAML模板文件：

apiserver-deployment.yaml：定义了如何创建并配置API服务器的Deployment资源。
database-deployment.yaml 和 database-pvc.yaml：定义数据库的Deployment和PersistentVolumeClaim资源。
message-queue-deployment.yaml：定义消息队列的Deployment资源。
可能还包括Service、Ingress以及其他Kubernetes对象的模板。
values.yaml 文件：包含了可以自定义的应用程序配置参数，如镜像版本、环境变量等。
Chart.yaml 和 requirements.yaml（如果存在依赖关系的话）：描述了Chart的基本信息和依赖的其他Charts。

当你使用Helm安装此Chart时（例如 helm install myapp . –set image.tag=v1.0），Helm会根据values.yaml中的值解析并渲染模板文件，生成最终的Kubernetes资源配置清单，然后提交给Kubernetes集群执行部署操作。

备注：（helm把资源配置清单提交给Kubernetes集群的具体流程）

安装或升级Chart：当你运行helm install 或 helm upgrade命令时，Helm会根据提供的Chart目录和可选的参数生成最终的Kubernetes资源配置清单。这些参数可以是通过命令行传递的，也可以是在values.yaml文件中定义的。

例如：

helm install myapp ./myapp-chart –set image.tag=v1.0 渲染模板： Helm使用Go模板引擎解析templates/目录下的所有YAML文件，并将values.yaml中的值替换到模板中。这一步完成后，你会得到一组完全填充了实际值的Kubernetes资源清单文件。

发送请求到Kubernetes API Server： Helm客户端（helm）将生成的资源配置清单转换为JSON格式，并通过kubeconfig文件配置的API服务器地址，以HTTP/HTTPS请求的方式将资源配置数据发送给Kubernetes API Server。

创建或更新资源： Kubernetes API Server接收到请求后，验证并处理这些资源对象的创建或更新请求，按照Kubernetes的调度逻辑来创建Pods、Deployments、Services等资源对象。

监控部署状态：在部署过程中，Helm客户端会等待直到所有的资源对象都达到预期的状态（如Deployment成功滚动更新至新版本），确保整个应用已经正确地部署到了Kubernetes集群上。

记录Release信息：部署完成后，Helm会在本地存储Release的相关信息，包括使用的Chart版本、配置以及部署的具体资源信息。这样用户可以通过helm list命令查看已部署的Release列表，并进行后续的回滚、卸载等操作。

在这个场景中，Docker仓库用于存储和分发单个容器镜像，而Helm则负责将这些镜像组织成一个完整的应用架构，并且管理其在Kubernetes上的生命周期，包括安装、升级、回滚等操作。