Helm 介绍

作者：xcbeyond

博客：https://xcbeyond.cn/ 公众号：程序猿技术大咖

Helm 是 Kubernetes 的包管理器，在 Kubernetes 下能够非常方便的完成应用的安装、卸载、升级等，是查看、分享和使用软件构建 Kubernetes 的最优方式，被广泛的使用。

1、背景

在 Kubernetes 环境中部署一个应用，需要 Kubernetes 原生资源 YAML 文件，如 Deployment、Service 或 Pod 等。对于一个应用而言，这些 Kubernetes 资源 YAML 文件都是十分分散的，不方便进行管理，通常直接通过 kubectl 命令来管理一个应用，你会发现这十分繁琐。

面对一个复杂的应用，会有很多类似的资源 YAML 文件，如果有更新或回滚应用的需求，可能要修改和维护所涉及的大量资源 YAML 文件，且由于缺少对发布过的应用版本管理和控制，使 Kubernetes 上的应用维护和更新等面临诸多的挑战，而 Helm 的出现可以帮助我们解决这些问题：

• 如何统一管理、配置和更新这些分散的 Kubernetes 的资源 YAML 文件

• 如何分发和复用一套应用模板

• 如何将应用的一系列资源 YAML 文件当做一个软件包管理

2、Helm 是什么？

Helm 是一个 Kubernetes 应用的包管理工具，用来管理 chart -- 预先配置好的安装包资源，有点类似于 Ubuntu 的 APT 和 CentOS 中的 YUM，使得对 Kubernetes 资源（Deployment、Service、ServiceAccount 等）的管理（存档、安装、卸载、升级等）变得更加简单、便捷。2019 年 11 月 13 日，Helm 3 发布，2020 年 4 月 30 日，从 CNCF 中毕业。

Helm chart 是用来将应用程序大量的 Kubernetes 资源 YAML 文件进行封装、模版化，在不同环境、场景下可根据配置快速部署你的应用，同时可将 chart 归档，并存储在 chart 仓库中，便于统一管理、分发。（将彻底释放繁琐、重复的 kubectl apply -f 动作，其中还伴随着对 YAML 文件中参数的调整。）

3、特点

Helm 有如下特点：

• 易管理：通过定义的 charts，可以将大量复杂应用的 Kubernetes 资源配置进行封装、模版化。

• 可升级：可就地升级，或自定义 hook 完成升级。

• 可分享：chart 支持版本化，可将其共享，并存储在 chart 仓库中，供不同环境、项目使用。

• 可回滚：使用 helm rollback 轻松回滚到旧版本。

4、Helm 架构

图 1.2.2.2：Helm 架构图（来自 IBM Developer Blog）

通过 Helm Client 可以从本地或远端的 Chart Repository 安装。当 chart 安装到 Kubernetes 中后就会创建一个 release，每次更新该 chart 的配置并执行 helm upgrade， release 的版本数就会加 1。

4.1 组件

Helm 分为两部分，由两个不同的组件组成：

• Helm Client：提供终端用户的命令行客户端。负责以下功能：

• 本地 chart 开发

• 管理 Repositories

• 管理 Releases

• 对接 Helm library 仓库

• 发送要安装的 charts

• 请求升级或者卸载已存在的 Releases

• Helm Library：提供执行所有 Helm 操作的逻辑，（在 Helm 2 中，以 Helm Server(Tiller)体现 ）。与 Kubernetes API Server 交互并提供以下功能：

• 结合 chart 和配置来构建一个 Release

• 在 Kubernetes 中安装 charts，并提供后续的 Release 对象

• 通过与 Kubernetes 交互来升级或者卸载 charts

独立的 Helm library 封装了 Helm 逻辑，以便可以由不同的客户端使用。

4.2 相关概念

• Chart：Helm 的软件包，采用 tgz 格式文件归档，类似 apt 的 deb 包或者 yum 的 rpm 包，chart 包含了一组定义 kubernetes 资源相关的 YAML 文件。

• Release：通过 helm install 命令安装后，生成在 kubernetes 集群中部署的 chart 就叫 Release。

• Repository：Helm 的存储仓库，Repository 本质上是一个 Web 服务器，该服务器保存了一系列的 Chart 包以供用户下载，并且提供了一个该 Repository 的 Chart 包的清单文件以供查询。Helm 支持同时管理多个不同的 Repository。

4.3 实现

Helm 是基于 Go 语言实现。

Helm 使用 Kubernetes apimachinery 和 client-go 连接 Kubernetes 和管理 Release，将 Release 信息以 Kubernetes 的 Secrets、ConfigMap，内存或 SQL 进行存储。

基于上述的实现，在实际项目中可进行集成或二次开发对接。

参考

• Helm
  

• 使用 Helm 管理 kubernetes 应用
  

• Helm 介绍