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kubernetes实战篇之helm完整示例

LM123
2019-07-05 17:34:05

构建一个 Helm Chart

下面我们通过一个完整的示例来学习如何使用 Helm 创建、打包、分发、安装、升级及回退Kubernetes应用。

创建一个名为 mychart 的 Chart

$ helm create mychart

该命令创建了一个 mychart 目录,该目录结构如下所示。这里我们主要关注目录中的 Chart.yaml、values.yaml、NOTES.txt 和 Templates 目录。

[centos@k8s-master helm]$ tree mychart
mychart
├── charts
├── Chart.yaml
├── templates
│   ├── deployment.yaml
│   ├── _helpers.tpl
│   ├── ingress.yaml
│   ├── NOTES.txt
│   ├── service.yaml
│   └── tests
│       └── test-connection.yaml
└── values.yaml
  • Chart.yaml 用于描述这个 Chart的相关信息,包括名字、描述信息以及版本等。

仅仅是一些简单的文本描述

  • values.yaml 用于存储 templates 目录中模板文件中用到变量的值。

  • NOTES.txt 用于介绍 Chart 部署后的一些信息,例如:如何使用这个 Chart、列出缺省的设置等。

  • Templates 目录下是 YAML 文件的模板,该模板文件遵循 Go template 语法。

Templates 目录下 YAML 文件模板的值默认都是在 values.yaml 里定义的,比如在 deployment.yaml 中定义的容器镜像。

image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}"

其中的 .Values.image.repository 的值就是在 values.yaml 里定义的 nginx.Values.image.tag 的值就是 stable

以上两个变量值是在 create chart 的时候就自动生成的默认值,你可以根据实际情况进行修改。实际上都是静态文本,只在是执行的时候才被解析.

如果你需要了解更多关于 Go 模板的相关信息,可以查看 Hugo 的一个关于 Go 模板 的介绍

 

编写应用的介绍信息
打开 Chart.yaml,可以看到内容如下

$ cat mychart/Chart.yaml
apiVersion: v1
appVersion: "1.0"
description: A Helm chart for Kubernetes
name: mychart
version: 0.1.0

编写具体应用部署信息
编辑 values.yaml,它默认会在 Kubernetes 部署一个 Nginx。下面是 mychart 应用的 values.yaml 文件的内容:

$ cat mychart/values.yaml
# Default values for mychart.
# This is a YAML-formatted file.
# Declare variables to be passed into your templates.

replicaCount: 1

image:
  repository: nginx
  tag: stable
  pullPolicy: IfNotPresent

service:
  type: ClusterIP
  port: 80

ingress:
  enabled: false
  annotations: {}
    # kubernetes.io/ingress.class: nginx
    # kubernetes.io/tls-acme: "true"
  path: /
  hosts:
    - chart-example.local
  tls: []
  #  - secretName: chart-example-tls
  #    hosts:
  #      - chart-example.local

resources: {}
  # We usually recommend not to specify default resources and to leave this as a conscious
  # choice for the user. This also increases chances charts run on environments with little
  # resources, such as Minikube. If you do want to specify resources, uncomment the following
  # lines, adjust them as necessary, and remove the curly braces after 'resources:'.
  # limits:
  #  cpu: 100m
  #  memory: 128Mi
  # requests:
  #  cpu: 100m
  #  memory: 128Mi

nodeSelector: {}

tolerations: []

affinity: {}

检查依赖和模板配置是否正确

$ helm lint mychart/
==> Linting .
[INFO] Chart.yaml: icon is recommended

1 chart(s) linted, no failures

如果文件格式错误,可以根据提示进行修改。

将应用打包

$ helm package mychart
Successfully packaged chart and saved it to: /home/k8s/mychart-0.1.0.tgz

mychart 目录会被打包为一个 mychart-0.1.0.tgz 格式的压缩包,该压缩包会被放到当前目录下,并同时被保存到了 Helm 的本地缺省仓库目录中。

如果你想看到更详细的输出,可以加上 --debug 参数来查看打包的输出,输出内容应该类似如下:

$ helm package mychart --debug
Successfully packaged chart and saved it to: /home/k8s/mychart-0.1.0.tgz
[debug] Successfully saved /home/k8s/mychart-0.1.0.tgz to /home/k8s/.helm/repository/local

将应用发布到 Repository
虽然我们已经打包了 Chart 并发布到了 Helm 的本地目录中,但通过 helm search 命令查找,并不能找不到刚才生成的 mychart包。

$ helm search mychart
No results found

这是因为 Repository 目录中的 Chart 包还没有被 Helm 管理。通过 helm repo list 命令可以看到目前 Helm 中已配置的 Repository 的信息。

注:新版本中执行 helm init 命令后默认会配置一个名为 local 的本地仓库。如果大家通过helm repo list 可以看到local选项,则为默认添加了,下面的有配置不用管,当然如果你不太明白仍然按照下面的操作执行了,也是没有问题的

我们可以在本地启动一个 Repository Server,并将其加入到 Helm Repo 列表中。Helm Repository 必须以 Web 服务的方式提供,这里我们就使用 helm serve 命令启动一个 Repository Server,该 Server 缺省使用 $HOME/.helm/repository/local 目录作为 Chart 存储,并在 8879 端口上提供服务。

$ helm serve &
Now serving you on 127.0.0.1:8879

默认情况下该服务只监听 127.0.0.1,如果你要绑定到其它网络接口,可使用以下命令:

helm serve --address 192.168.100.211:8879 &

如果你想使用指定目录来做为 Helm Repository 的存储目录,可以加上 --repo-path 参数

helm serve --address 192.168.124.59:8879 --repo-path /data/helm/repository/ --url http://192.168.124.59:8879/charts/

通过 helm repo index 命令将 Chart 的 Metadata 记录更新在 index.yaml 文件中:

 更新 Helm Repository 的索引文件
$ cd /home/k8s/.helm/repository/local
$ helm repo index --url=http://192.168.100.211:8879 .

完成启动本地 Helm Repository Server 后,就可以将本地 Repository 加入 Helm 的 Repo 列表

$ helm repo add local http://127.0.0.1:8879
"local" has been added to your repositories

现在再次查找 mychart 包,就可以搜索到了。

$ helm repo update
$ helm search mychart
NAME            CHART VERSION   APP VERSION DESCRIPTION
local/mychart   0.1.0           1.0         A Helm chart for Kubernetes

在 Kubernetes 中部署应用

部署一个应用

Chart 被发布到仓储后,就可以通过 helm install 命令部署该 Chart。

  • 检查配置和模板是否有效

当使用 helm install 命令部署应用时,实际上就是将 templates 目录下的模板文件渲染成 Kubernetes 能够识别的 YAML 格式。

在部署前我们可以使用 helm install --dry-run --debug --name 命令来验证 Chart 的配置。该输出中包含了模板的变量配置与最终渲染的 YAML 文件。

$ helm install --dry-run --debug local/mychart --name mike-test
[debug] Created tunnel using local port: '46649'

[debug] SERVER: "127.0.0.1:46649"

[debug] Original chart version: ""
[debug] Fetched local/mychart to /home/k8s/.helm/cache/archive/mychart-0.1.0.tgz

[debug] CHART PATH: /home/k8s/.helm/cache/archive/mychart-0.1.0.tgz

NAME:   tylertest
REVISION: 1
RELEASED: Mon Jul 23 10:39:49 2018
CHART: mychart-0.1.0
USER-SUPPLIED VALUES:
{}

COMPUTED VALUES:
affinity: {}
image:
  pullPolicy: IfNotPresent
  repository: nginx
  tag: stable
ingress:
  annotations: {}
  enabled: false
  hosts:
  - chart-example.local
  path: /
  tls: []
nodeSelector: {}
replicaCount: 1
resources: {}
service:
  port: 80
  type: ClusterIP
tolerations: []

HOOKS:
MANIFEST:

---
# Source: mychart/templates/service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: tylertest-mychart
  labels:
    app: mychart
    chart: mychart-0.1.0
    release: tyler-test
    heritage: Tiller
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
    - port: 80
      targetPort: http
      protocol: TCP
      name: http
  selector:
    app: mychart
    release: mike-test
---
# Source: mychart/templates/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
  name: tylertest-mychart
  labels:
    app: mychart
    chart: mychart-0.1.0
    release: tyler-test
    heritage: Tiller
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: mychart
      release: tyler-test
  template:
    metadata:
      labels:
        app: mychart
        release: tyler-test
    spec:
      containers:
        - name: mychart
          image: "nginx:stable"
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - name: http
              containerPort: 80
              protocol: TCP
          livenessProbe:
            httpGet:
              path: /
              port: http
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /
              port: http
          resources:
            {}

验证完成没有问题后,我们就可以使用以下命令将其部署到 Kubernetes 上了。

# 部署时需指定 Chart 名及 Release(部署的实例)名。
$ helm install local/mychart --name mike-test
NAME:   mike-test
LAST DEPLOYED: Mon Jul 23 10:41:20 2018
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYED

RESOURCES:
==> v1/Service
NAME               TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP  PORT(S)  AGE
mike-test-mychart  ClusterIP  10.254.120.177  <none>       80/TCP   1s

==> v1beta2/Deployment
NAME               DESIRED  CURRENT  UP-TO-DATE  AVAILABLE  AGE
mike-test-mychart  1        0        0           0          0s

==> v1/Pod(related)
NAME                                READY  STATUS   RESTARTS  AGE
mike-test-mychart-6d56f8c8c9-d685v  0/1    Pending  0         0s


NOTES:
1. Get the application URL by running these commands:
  export POD_NAME=$(kubectl get pods --namespace default -l "app=mychart,release=mike-test" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")
  echo "Visit http://127.0.0.1:8080 to use your application"
  kubectl port-forward $POD_NAME 8080:80

注:helm install 默认会用到 socat,需要在所有节点上安装 socat 软件包。

关于访问的部分这里就不再介绍了,后面会讲解一个完整项目对外暴露访问

使用下面的命令列出的所有已部署的 Release 以及其对应的 Chart。

$ helm list
NAME        REVISION    UPDATED                     STATUS      CHART           NAMESPACE
tylertest   1           Mon Jul 23 10:41:20 2018    DEPLOYED    mychart-0.1.0   default

你还可以使用 helm status 查询一个特定的 Release 的状态。

$ helm status tylertest
LAST DEPLOYED: Mon Jul 23 10:41:20 2018
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYED

RESOURCES:
==> v1/Pod(related)
NAME                                READY  STATUS   RESTARTS  AGE
tylertest-mychart-6d56f8c8c9-d685v  1/1    Running  0         1m

==> v1/Service
NAME               TYPE       CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP  PORT(S)  AGE
tylertest-mychart  ClusterIP  10.254.120.177  <none>       80/TCP   1m

==> v1beta2/Deployment
NAME               DESIRED  CURRENT  UP-TO-DATE  AVAILABLE  AGE
tylertest-mychart  1        1        1           1          1m


NOTES:
1. Get the application URL by running these commands:
  export POD_NAME=$(kubectl get pods --namespace default -l "app=mychart,release=tyler-test" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")
  echo "Visit http://127.0.0.1:8080 to use your application"
  kubectl port-forward $POD_NAME 8080:80

升级和回退一个应用

从上面 helm list 输出的结果中我们可以看到有一个 Revision(更改历史)字段,该字段用于表示某一个 Release 被更新的次数,我们可以用该特性对已部署的 Release 进行回滚。

  • 修改 Chart.yaml 文件

将版本号从 0.1.0 修改为 0.2.0, 然后使用 helm package 命令打包并发布到本地仓库。

$ cat mychart/Chart.yaml
apiVersion: v1
appVersion: "1.0"
description: A Helm chart for Kubernetes
name: mychart
version: 0.2.0

$ helm package mychart
Successfully packaged chart and saved it to: /home/k8s/mychart-0.2.0.tgz

查询本地仓库中的 Chart 信息

我们可以看到在本地仓库中 mychart 有两个版本

[centos@k8s-master helm]$ helm search mychart -l
NAME            CHART VERSION   APP VERSION     DESCRIPTION
local/mychart   0.2.0           1.0             A Helm chart for Kubernetes
local/mychart   0.1.0           1.0             A Helm chart for Kubernetes
[centos@k8s-master helm]$ helm ls --deleted
NAME                    REVISION        UPDATED                         STATUS  CHART                   APP VERSION     NAMESPACE
intentional-chinchilla  1               Wed Apr 24 18:37:29 2019        DELETED mychart-0.1.0           1.0             default
invisible-turkey        1               Mon Apr 22 17:39:14 2019        DELETED nginx-ingress-0.21.1    0.14.0          jx
punk-condor             1               Wed Apr 24 18:38:09 2019        DELETED mychart-0.1.0           1.0             default
tylerchart              1               Wed Apr 24 18:40:01 2019        DELETED mychart-0.1.0           1.0             default
tylertest               3               Thu Apr 25 09:22:19 2019        DELETED mychart-0.1.0           1.0             default
vigilant-bat            1               Wed Apr 24 17:40:02 2019        DELETED xray-0.4.2              2.3.0           default
  • 升级一个应用

现在用 helm upgrade 命令将已部署的 tylertest 升级到新版本。你可以通过 --version 参数指定需要升级的版本号,如果没有指定版本号,则缺省使用最新版本。

[centos@k8s-master helm]$ helm upgrade tylertest mychart
Release "tylertest" has been upgraded. Happy Helming!
LAST DEPLOYED: Thu Apr 25 09:19:53 2019
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYED

RESOURCES:
==> v1/Deployment
NAME               READY  UP-TO-DATE  AVAILABLE  AGE
tylertest-mychart  1/1    1           1          25m

==> v1/Pod(related)
NAME                                READY  STATUS   RESTARTS  AGE
tylertest-mychart-545479dd4b-hj9ml  1/1    Running  0         25m

==> v1/Service
NAME               TYPE       CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP  PORT(S)  AGE
tylertest-mychart  ClusterIP  10.103.51.57  <none>       80/TCP   25m


NOTES:
1. Get the application URL by running these commands:
  export POD_NAME=$(kubectl get pods --namespace default -l "app.kubernetes.io/name=mychart,app.kubernetes.io/instance=tylertest" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")
  echo "Visit http://127.0.0.1:8080 to use your application"
  kubectl port-forward $POD_NAME 8080:80

完成后,可以看到已部署的 tylertest 被升级到 0.2.0 版本。

NAME                    REVISION        UPDATED                         STATUS          CHART                           APP VERSION     NAMESPACE
kubernetes-dashboard    1               Thu Mar 14 09:06:25 2019        DEPLOYED        kubernetes-dashboard-1.2.0      1.10.1          kube-system
tylertest               2               Thu Apr 25 09:19:53 2019        DEPLOYED        mychart-0.2.0                   1.0             default
  • 回退一个应用

如果更新后的程序由于某些原因运行有问题,需要回退到旧版本的应用。首先我们可以使用 helm history 命令查看一个 Release 的所有变更记录。

[centos@k8s-master helm]$ helm list tylertest
NAME            REVISION        UPDATED                         STATUS          CHART           APP VERSION     NAMESPACE
tylertest       2               Thu Apr 25 09:19:53 2019        DEPLOYED        mychart-0.2.0   1.0             default

其次,我们可以使用下面的命令对指定的应用进行回退。

[centos@k8s-master helm]$ helm rollback tylertest 1
Rollback was a success! Happy Helming!

注:其中的参数 1 是 helm history 查看到 Release 的历史记录中 REVISION 对应的值。

  • 最后,我们使用 helm list 和 helm history 命令都可以看到 mychart 的版本已经回退到 0.1.0 版本。
[centos@k8s-master helm]$ helm list
NAME                    REVISION        UPDATED                         STATUS          CHART                           APP VERSION     NAMESPACE
kubernetes-dashboard    1               Thu Mar 14 09:06:25 2019        DEPLOYED        kubernetes-dashboard-1.2.0      1.10.1          kube-system
tylertest               3               Thu Apr 25 09:22:19 2019        DEPLOYED        mychart-0.1.0                   1.0             default
[centos@k8s-master helm]$ helm history tylertest
REVISION        UPDATED                         STATUS          CHART           DESCRIPTION
1               Thu Apr 25 08:54:49 2019        SUPERSEDED      mychart-0.1.0   Install complete
2               Thu Apr 25 09:19:53 2019        SUPERSEDED      mychart-0.2.0   Upgrade complete
3               Thu Apr 25 09:22:19 2019        DEPLOYED        mychart-0.1.0   Rollback to 1

删除一个应用

如果需要删除一个已部署的 Release,可以利用 helm delete 命令来完成删除。

[centos@k8s-master helm]$ helm delete tylertest
release "tylertest" deleted

确认应用是否删除,该应用已被标记为 DELETED 状态

[centos@k8s-master helm]$ helm ls --deleted
NAME                    REVISION        UPDATED                         STATUS  CHART                   APP VERSION     NAMESPACE
intentional-chinchilla  1               Wed Apr 24 18:37:29 2019        DELETED mychart-0.1.0           1.0             default
invisible-turkey        1               Mon Apr 22 17:39:14 2019        DELETED nginx-ingress-0.21.1    0.14.0          jx
punk-condor             1               Wed Apr 24 18:38:09 2019        DELETED mychart-0.1.0           1.0             default
tylerchart              1               Wed Apr 24 18:40:01 2019        DELETED mychart-0.1.0           1.0             default
tylertest               3               Thu Apr 25 09:22:19 2019        DELETED mychart-0.1.0           1.0             default
vigilant-bat            1               Wed Apr 24 17:40:02 2019        DELETED xray-0.4.2              2.3.0           default

从上面的结果也可以看出,默认情况下已经删除的 Release 只是将状态标识为 DELETED 了 ,但该 Release 的历史信息还是继续被保存的。

[centos@k8s-master helm]$ helm history tylertest
REVISION        UPDATED                         STATUS          CHART           DESCRIPTION
1               Thu Apr 25 08:54:49 2019        SUPERSEDED      mychart-0.1.0   Install complete
2               Thu Apr 25 09:19:53 2019        SUPERSEDED      mychart-0.2.0   Upgrade complete
3               Thu Apr 25 09:22:19 2019        DELETED         mychart-0.1.0   Deletion complete

如果要移除指定 Release 所有相关的 Kubernetes 资源和 Release 的历史记录,可以用如下命令:

[centos@k8s-master helm]$ helm delete --purge tylertest
release "tylertest" deleted

再次查看已删除的 Release,已经无法找到相关信息。

$ helm hist tylertest
Error: release: "tyertest" not found

# helm ls 命令也已均无查询记录。
$ helm ls --deleted
$ helm ls -a tylertest
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