Helm - Helm 原理

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2023-12-01

基本概念

Helm 的三个基本概念

Chart：Helm 应用（package），包括该应用的所有 Kubernetes manifest 模版，类似于 YUM RPM 或 Apt dpkg 文件
Repository：Helm package 存储仓库
Release：chart 的部署实例，每个 chart 可以部署一个或多个 release

Helm 工作原理

Helm 包括两个部分，helm 客户端和 tiller 服务端。

the client is responsible for managing charts, and the server is responsible for managing releases.

helm 客户端

helm 客户端是一个命令行工具，负责管理 charts、reprepository 和 release。它通过 gPRC API（使用 kubectl port-forward 将 tiller 的端口映射到本地，然后再通过映射后的端口跟 tiller 通信）向 tiller 发送请求，并由 tiller 来管理对应的 Kubernetes 资源。

Helm 客户端的使用方法参见 Helm 命令。

tiller 服务端

tiller 接收来自 helm 客户端的请求，并把相关资源的操作发送到 Kubernetes，负责管理（安装、查询、升级或删除等）和跟踪 Kubernetes 资源。为了方便管理，tiller 把 release 的相关信息保存在 kubernetes 的 ConfigMap 中。

tiller 对外暴露 gRPC API，供 helm 客户端调用。

Helm Charts

Helm 使用 Chart 来管理 Kubernetes manifest 文件。每个 chart 都至少包括

应用的基本信息 Chart.yaml
一个或多个 Kubernetes manifest 文件模版（放置于 templates / 目录中），可以包括 Pod、Deployment、Service 等各种 Kubernetes 资源

Chart.yaml 示例

name: The name of the chart (required)
version: A SemVer 2 version (required)
description: A single-sentence description of this project (optional)
keywords:
  - A list of keywords about this project (optional)
home: The URL of this project's home page (optional)
sources:
  - A list of URLs to source code for this project (optional)
maintainers: # (optional)
  - name: The maintainer's name (required for each maintainer)
    email: The maintainer's email (optional for each maintainer)
engine: gotpl # The name of the template engine (optional, defaults to gotpl)
icon: A URL to an SVG or PNG image to be used as an icon (optional).

依赖管理

Helm 支持两种方式管理依赖的方式：

直接把依赖的 package 放在 charts/ 目录中
使用 requirements.yaml 并用 helm dep up foochart 来自动下载依赖的 packages

dependencies:
  - name: apache
    version: 1.2.3
    repository: http://example.com/charts
  - name: mysql
    version: 3.2.1
    repository: http://another.example.com/charts

Chart 模版

Chart 模板基于 Go template 和 Sprig，比如

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: deis-database
  namespace: deis
  labels:
    heritage: deis
spec:
  replicas: 1
  selector:
    app: deis-database
  template:
    metadata:
      labels:
        app: deis-database
    spec:
      serviceAccount: deis-database
      containers:
        - name: deis-database
          image: {{.Values.imageRegistry}}/postgres:{{.Values.dockerTag}}
          imagePullPolicy: {{.Values.pullPolicy}}
          ports:
            - containerPort: 5432
          env:
            - name: DATABASE_STORAGE
              value: {{default "minio" .Values.storage}}

模版参数的默认值必须放到 values.yaml 文件中，其格式为

imageRegistry: "quay.io/deis"
dockerTag: "latest"
pullPolicy: "alwaysPull"
storage: "s3"
# 依赖的 mysql chart 的默认参数
mysql:
  max_connections: 100
  password: "secret"

Helm 插件

插件提供了扩展 Helm 核心功能的方法，它在客户端执行，并放在 $(helm home)/plugins 目录中。

一个典型的 helm 插件格式为

$(helm home)/plugins/
  |- keybase/
      |
      |- plugin.yaml
      |- keybase.sh

而 plugin.yaml 格式为

name: "keybase"
version: "0.1.0"
usage: "Integreate Keybase.io tools with Helm"
description: |-
  This plugin provides Keybase services to Helm.
ignoreFlags: false
useTunnel: false
command: "$HELM_PLUGIN_DIR/keybase.sh"

这样，就可以用 helm keybase 命令来使用这个插件。