Kubernetes包管理器：Helm

Helm是k8s的包管理器，可将它看作k8s的apt-get/yum。Helm仓库里面只有配置清单文件，没有镜像，镜像还是由镜像仓库提供。

对于使用者而言，使用Helm的好处在于，不需要了解k8s的yaml应用部署文件，可以通过Helm下载文件并在k8s上安装相应的应用。目前Helm分为Helm 2和Helm 3，我这面用的是Helm 3。

官方网址：https://helm.sh/

1. 先决条件

想要成功和正确的使用Helm，需要以下前置条件：

• 一个Kubernetes集群
• 确定安装版本的安全配置
• 安装和配置Helm

使用Helm，需要一个Kubernetes集群，对于Helm的最新版本，建议使用Kubernetes的最新稳定版，然后，也应该有一个本地的kubectl。

2. 支持的版本

Helm的版本用 x.y.z 描述，x是主版本，y是次版本，z是补丁版本。

从Helm 3开始，Helm编译时假定与针对n-3版本的Kubernetes兼容。由于Helm 2对Kubernetes次版本变更的支持严格一些，则假定与Kubernetes的n-1版本兼容。

例如，如果在使用Kubernetes 1.17客户端API版本编译的Helm 3版本，那么它应该可以安全地使用Kubernetes 1.17，1.16，1.15，以及1.14。如果在使用Kubernetes 1.16客户端API版本编译的Helm 2版本，那么它应该可以安全地使用Kubernetes 1.16和1.15。

不推荐将Helm用于比编译它所依赖的版本更高的Kubernetes版本，因为Helm并没有做出任何向前兼容的保证。

3. Helm相关术语

① Helm

Helm是一个命令行下的客户端工具，主要用于Kubernetes应用程序Chart的创建、打包、发布以及创建和管理本地和远程的Chart仓库。

② Chart

Chart 代表着Helm包。它包含在 Kubernetes 集群内部运行应用程序，工具或服务所需的所有资源定义。你可以把它看作是 Homebrew formula，Apt dpkg，或 Yum RPM 在Kubernetes 中的等价物。

③ Repository

Repository（仓库）是用来存放和共享 charts 的地方。它就像 Perl 的 CPAN 档案库网络 或是 Fedora 的 软件包仓库，只不过它是供 Kubernetes 包所使用的。Repository本质是一个Web服务器，该服务器保存了一系列的Chart软件包供用户下载，并且提供了一个该Repository的Chart包的清单文件以供查询。Helm可以同时管理多个不同的Repository。

④ Release

Release 是运行在 Kubernetes 集群中的 chart 的实例。一个 chart 通常可以在同一个集群中安装多次。每一次安装都会创建一个新的 release。以 MySQL chart为例，如果想在集群中运行两个数据库，你可以安装该chart两次。每一个数据库都会拥有它自己的 release 和 release name。

4. 安装Helm

Helm项目提供了两种获取和安装Helm的方式。

4.1 用二进制版本安装

每个Helm版本都提供了各种操作系统的二进制版本，这些版本可以手动下载和安装。

① 下载需要的版本

② 解压

[root@k8s-master mysoft]# tar -zxvf helm-v3.11.3-linux-amd64.tar.tar

③ 在解压目录中找到helm程序，移动到需要的目录中

[root@k8s-master linux-amd64]# mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/

然后就可以执行客户端程序并添加稳定仓库

[root@k8s-master linux-amd64]# helm version
version.BuildInfo{Version:"v3.11.3", GitCommit:"323249351482b3bbfc9f5004f65d400aa70f9ae7", GitTreeState:"clean", GoVersion:"go1.20.3"}
[root@k8s-master linux-amd64]# helm -h
The Kubernetes package manager

Common actions for Helm:

- helm search:    search for charts
- helm pull:      download a chart to your local directory to view
- helm install:   upload the chart to Kubernetes
- helm list:      list releases of charts

Environment variables:
......

4.2 使用脚本安装

Helm现在有个安装脚本可以自动拉取最新的Helm版本并在本地安装。

可以获取这个脚本并在本地执行。

$ curl -fsSL -o get_helm.sh https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3
$ chmod 700 get_helm.sh
$ ./get_helm.sh

如果想直接执行安装，运行 curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash。

5. 配置仓库

① 添加公用的仓库

[root@k8s-master ~]# helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami

② 配置helm阿里源地址

[root@k8s-master ~]# helm repo add aliyun https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts

③ 查看仓库

[root@k8s-master ~]# helm repo list
NAME    URL                                                   
azure   http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts              
moikot  https://moikot.github.io/helm-charts                  
harbor  https://helm.goharbor.io                              
bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami                    
aliyun  https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts

完成后，我们可以查看可以被安装的Charts列表：

[root@k8s-master ~]# helm search repo bitnami

[root@k8s-master ~]# helm search repo aliyun

6. Chart

Helm使用的包格式称为chart。chart就是一个描述Kubernetes相关资源的文件集合。单个chart可以用来部署一些简单的，类似于memcache pod，或者某些复杂的HTTP服务器以及Web全栈应用、数据库、缓存等等。

Chart是作为特定目录布局的文件被创建的，它们可以打包到要部署的版本存档中。

如果想下载和查看一个发布的chart，但不安装它，那么可以用这个命令：helm pull chartrepo/chartname。

6.1 Chart文件结构

chart是一个组织在文件目录中的集合。目录名称就是chart名称（没有版本信息）。比如，描述WordPress的chart可以存储在wordpress/目录下。

在这个目录中，Helm可以匹配如下结构：

wordpress/
  Chart.yaml          # 包含了chart信息的YAML文件
  LICENSE             # 可选: 包含chart许可证的纯文本文件
  README.md           # 可选: 可读的README文件
  values.yaml         # chart 默认的配置值
  values.schema.json  # 可选: 一个使用JSON结构的values.yaml文件
  charts/             # 包含chart依赖的其他chart
  crds/               # 自定义资源的定义
  templates/          # 模板目录， 当和values 结合时，可生成有效的Kubernetes manifest文件
  templates/NOTES.txt # 可选: 包含简要使用说明的纯文本文件

Helm保留使用charts/，crds/，templates/目录，以及列举出的文件名，其它文件保持原样。

6.2 Chart.yaml文件

Chart.yaml文件是chart必需的。包含如下字段：

apiVersion: chart API 版本 （必需）
name: chart名称 （必需）
version: 语义化2 版本（必需）
kubeVersion: 兼容Kubernetes版本的语义化版本（可选）
description: 一句话对这个项目的描述（可选）
type: chart类型 （可选）
keywords:
  - 关于项目的一组关键字（可选）
home: 项目home页面的URL （可选）
sources:
  - 项目源码的URL列表（可选）
dependencies: # chart 必要条件列表 （可选）
  - name: chart名称 (nginx)
    version: chart版本 ("1.2.3")
    repository: （可选）仓库URL ("https://example.com/charts") 或别名 ("@repo-name")
    condition: （可选） 解析为布尔值的yaml路径，用于启用/禁用chart (e.g. subchart1.enabled )
    tags: # （可选）
      - 用于一次启用/禁用 一组chart的tag
    import-values: # （可选）
      - ImportValue 保存源值到导入父键的映射。每项可以是字符串或者一对子/父列表项
    alias: （可选） chart中使用的别名。当你要多次添加相同的chart时会很有用
maintainers: # （可选）
  - name: 维护者名字 （每个维护者都需要）
    email: 维护者邮箱 （每个维护者可选）
    url: 维护者URL （每个维护者可选）
icon: 用做icon的SVG或PNG图片URL （可选）
appVersion: 包含的应用版本（可选）。不需要是语义化，建议使用引号
deprecated: 不被推荐的chart （可选，布尔值）
annotations:
  example: 按名称输入的批注列表 （可选）.