​Helm 简明实用指南

通过 Helm 管理 K8S 的资源发布工作，可以更加有效、清晰的管理 K8S 各类资源，是非常推荐的 K8S 集群管理工具。以下总结一下在实际项目中 Helm 的应用。在开始使用 Helm 工具之前，提前安装好工具与环境配置。

Helm 安装非常简单，如果本地的 kubectl 可以正常访问 K8S 集群，那么 Helm 即装即用。

需要注意的是，安装 Helm 3.0 以上版本。因为 3.0 版本以后，Helm 不再需要在集群里安装 tiller 服务端，可以直接将安装历史记录在 ConfigMap 资源中。

基础设施

在开始部署 K8S 集群之前，可能首先需要的是部署整个集群的基础设施。如，数据库服务、缓存服务、队列服务等。

自建基础设施

如果需要自建基础设施，即直接在集群内搭建基础服务，不使用外部服务。常规安装过程如下:

• 查询可用资源

$: helm search repo mysql

如果找不到相应的资源，可以直接 Google 相应的资源。所谓的 repo 其实就是一个简单的 Helm Charts 的索引。

• 添加资源仓库

$: helm repo add jaegertracing https://jaegertracing.github.io/helm-charts

• 查看本地资源仓库

$: helm repo list

找到需要的资源后，在部署之前，需要自行检查资源的默认配置是否满足要求，如果不满足的话还需要进行自定义设置。完成自定义设置后，再部署上线。具体过程如下:

# 拉取 mysql helm charts 到本地目录
$: helm pull bitnami/mysql --untar

# 修改定义配置即可
$: vim mysql/values.yaml

# 更新或安装
$: helm upgrade --install --namespace=[YOUR NAMESPACE] --atomic --history-max 3 mysql-demo ./mysql/ --values ./mysql/values.yaml

外部基础设施

如果不需要在集群内自建基础设施，而是直接使用外部资源时。则在集群内配置外部基础设施更加简单，只需要定义相应的 Service 资源即可。

不过为了更加易于管理，同样可以通过 helm 管理外部基础设施的安装。基础过程如下:

# 创建一个新的 Helm Charts, 负责管理所有外部资源
$: helm create external-services

默认创建的 Helm Chart，创建了很多功能模板，可以根据需要自行取舍。对于外部基础设施而言，只需要定义相应的 Service 资源即可，其他没有必要的资源模板均可以直接删除。以阿里 RDS 资源为例, 删除 external-services/templates 下无关的资源模板。直接定义一个 mysql.yaml 模板即可

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: mysql
spec:
  externalName: {{.Values.mysql.address}}
  sessionAffinity: None
  type: ExternalName

清空 external-services/values.yaml 无关配置，提供一个 mysql.address 设置即可。

集群配置

完成集群的基础设施配置后，就可以开始完成整个集群的配置资源了。配置资源，同样通过一个专门的 Helm charts 进行管理。

# 创建一个新的 Helm Charts, 负责管理集群配置
$: helm create settings

删除无关的资源模板。开始添加集群配置。通常而言，集群配置也就以下几种配置类型：

• 证书类配置
• 密码类配置
• 容器镜像访问认证配置
• 通用业务服务配置

以上配置，在 K8S 集群中，可以通过 Secret 资源和 ConfigMap 资源进行配置。

证书类配置

证书类配置，主要是将证书文件自动化配置到集群中，可以通过 Helm 提供模板函数 .Files.Get 读取文件内容. 以常见的域名证书为例：

apiVersion: v1
data:
  tls.crt: "{{ .Files.Get "files/example.com.pem" | b64enc }}"
  tls.key: "{{ .Files.Get "files/example.com.key" | b64enc }}"
kind: Secret
metadata:
  name: www-example-com-tls
type: IngressTLS

将证书文件存放到 settings/files 子目录下即可。

密码类配置

密码类配置同样非常简单，如：

apiVersion: v1
data:
  ACCESS: {{ .Values.demo.access | b64enc }}
  SECRET: {{ .Values.demo.secret | b64enc }}
kind: Secret
metadata:
  name: demo-secret
type: Opaque

通过将具体的密码信息设置在 settings/values.yaml 即可。

容器镜像访问认证配置

为了让集群在发布服务时，可以取得相应的服务容器镜像，还需要提供服务容器镜像服务器的认证信息。通常，镜像服务器的认证信息可以通过命令行创建。如果需要固化存储，在将命令行创建的认证信息资源下载到本地保存即可。

# 可以通过命令帮助查询如何创建一个镜像服务的认证信息
$: kubectl create secret docker-registry -h

通用服务配置

通用服务配置，通常是一组业务服务可共用的配置，敏感度不高，则可以通过 ConfigMap 资源的形式进行配置。

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: your-config
data:
  [yourKey1]: {{.values.yourValue1}}
  [yourKey2]: {{.values.yourValue2}}
  [yourKey3]: {{.values.yourValue3}}

非常简单。

完成以上各类配置后，直接在 settings 中统一管理，就非常清楚。

业务服务

业务服务不同于配置，类似与自建基础设施服务，通常需要提供的部署资源可能包括：

• deployment 或 statefulset
• service
• ingress
• configmap 仅针对自己的配置
• secret 仅针对自己的密钥

所以，业务服务的资源定义类型就会比较多。简单列一下常规服务的配置：

• StatefulSet 资源配置

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: demo
  labels:
    app: demo
spec:
  serviceName: demo
  replicas: {{ .Values.deployment.replicaCount }}
  selector:
    matchLabels:
      app: demo
  template:
    metadata:
      annotations:
        timstamp: "{{ date "20060102150405" .Release.Time }}"
      labels:
        app: demo
    spec:
      {{- with .Values.imagePullSecrets }}
      imagePullSecrets:
            {{- toYaml . | nindent 8 }}
      {{- end }}
      containers:
        - name: demo
          env:
            - name: DEMO_CONFIG
              valueFrom:
                configMapKeyRef:
                  key: CONFIG
                  name: demo-config
            - name: DEMO_SECRET
              valueFrom:
                secretKeyRef:
                  key: SECRET
                  name: demo-secret
          ports:
            - name: http
              containerPort: 8080
          image: "{{ .Values.deployment.image.name }}:{{ .Values.deployment.image.tag }}"
          imagePullPolicy: {{ .Values.deployment.image.imagePullPolicy }}
          command: ["demo", "http"]

提供的 values.yaml 配置:

deployment:
  replicaCount: 1
  image:
    name: "your.image.registry/group/image.name"
    tag: latest
    imagePullPolicy: Always

imagePullSecrets:
  - name: "image-pull-secret-1"
  - name: "image-pull-secret-2"

• Service 配置

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: demo
  labels:
    app: demo
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
    - name: demo
      port: 80
      targetPort: http
  selector:
    app: demo

• Ingress 配置

apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: demo
spec:
  tls:
    - hosts:
        - {{.Values.ingress.host.name}}
      secretName: {{.Values.ingress.tls.secretName}}
  rules:
    - host: {{.Values.ingress.host.name}}
      http:
        paths:
          - pathType: Prefix
            path: /v1/api/demo
            backend:
              service:
                name: demo
                port:
                  number: 80

总结

以上就是通过 Helm 的方式来管理 K8S 常规资源的分类管理与部署。如果，还想进一步完成资源的规范化管理，还可以自建 Helm Charts 的资源索引服务。将所有业务服务的 Helm Chart 进行打包管理。具体命令参考 helm package