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k8s之Helm详细讲解

news 2025/7/11 10:10:52

1 Helm包管理工具

1.1 Helm的简介

在没使用 helm 之前，向 kubernetes 部署应用，我们要依次部署 deployment、svc 等，步骤较繁琐。 况且随着很多项目微服务化，复杂的应用在容器中部署以及管理显得较为复杂，helm 通过打包的方式，支持发布的版本管理和控制， 很大程度上简化了 Kubernetes 应用的部署和管理。

==Helm 本质就是让 K8s 的应用管理（Deployment、Service 等）可配置，可以通过类似于传递环境变量的方式能动态生成。==通过动态生成 K8s 资源清单文件（deployment.yaml、service.yaml）。然后调用 Kubectl 自动执行 K8s 资源部署。

Helm 是官方提供的类似于 YUM 的包管理器，是部署环境的流程封装。

1.2 Helm 中三个重要的概念

  • **Chart：**Helm 的软件包，采用 tar 格式。类似于 APT 的 DEB 包或者 YUM 的 RPM 包，其包含了一组定义 Kubernetes 资源相关的 YAML 文件。
  • **Repository（仓库）：**Helm 的软件仓库，Repository 本质上是一个 Web 服务器，该服务器保存了一系列的 Chart 软件包以供用户下载，并且提供了一个该 Repository 的 Chart 包的清单文件以供查询。Helm 可以同时管理多个不同的 Repository。
  • **Release：**使用 helm install 命令在 Kubernetes 集群中部署的 Chart 称为 Release。可以理解为 Helm 使用 Chart 包部署的一个应用实例。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，如果你想在你的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。可以将 release 想象成应用程序发布的版本号。

1.3 Helm3 与 Helm2 的区别

Helmv2是C/S 架构，主要分为客户端helm 和服务器端tiller。而由于 RBAC 等权限控制体系的逐渐完善，多租户和安全的需求日益兴起，tiller变得越来越不安全，社区在权限控制领域遇到了极大的阻碍。所以在Helm3 版本中，直接将tiller 这一核心组件移除，helm 直接和kubernetes API 进行通信。直接带来的好处如下：

  • Helm的架构变的更为简单和灵活
  • 不再需要创建ServiceAccount，直接使用当前环境中的kubeconfig配置
  • 可以直接和kubernetesAPl交互，更为安全
  • 不再需要使用helminit来进行初始化

1.4 Helm常用命令

功能分类命令示例使用场景核心参数
基础操作helm install [RELEASE] [CHART]部署应用到 K8s 集群（如 helm install myapp bitnami/nginx）-f values.yaml：自定义配置文件 --set key=value：临时覆盖值 --dry-run：模拟安装不执行
helm upgrade [RELEASE] [CHART]升级应用版本或配置（如 helm upgrade myapp bitnami/nginx --version 15.3.1）--version x.y.z：指定 Chart 版本 --reset-values：重置非默认配置值
helm uninstall [RELEASE]卸载应用（如 helm uninstall myapp -n prod）--keep-history：保留历史记录 -n NAMESPACE：指定命名空间
Release 管理helm list查看已部署的应用列表（如 helm ls -a -n dev）-a/--all：显示所有状态的 Release -n NAMESPACE：指定命名空间
helm status [RELEASE]查看应用详细状态（如 helm status myapp -o yaml）-o json/yaml：输出 JSON/YAML 格式
helm history [RELEASE]查看应用升级 / 回滚历史（如 helm history myapp --max=5）--max=10：显示最近 10 次历史
helm rollback [RELEASE] [REVISION]回滚到指定版本（如 helm rollback myapp 2）
Chart 操作helm repo add [NAME] [URL]添加 Chart 仓库（如 helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami）--username/--password：认证信息 --force-update：强制更新索引
helm repo update更新本地仓库索引（获取最新 Charts 列表）
helm search repo [KEYWORD]搜索仓库中的 Charts（如 helm search repo nginx --versions）--version x.y.z：指定版本过滤 -l/--versions：显示所有版本
helm pull [CHART]下载 Chart 到本地（如 helm pull bitnami/nginx --untar）--untar：解压到当前目录 --destination /path：指定下载路径
配置与调试helm show values [CHART]查看 Chart 默认配置（如 helm show values bitnami/nginx）
helm template [RELEASE] [CHART]本地渲染模板（不部署），用于调试 YAML（如 helm template myapp bitnami/nginx）-f values.yaml：自定义配置 --show-only templates/deployment.yaml：仅显示特定模板
helm lint [CHART_DIR]检查 Chart 语法和结构（如 helm lint ./mychart）
插件扩展helm plugin install [URL]安装插件（如 helm plugin install https://github.com/databus23/helm-diff）
helm plugin list列出已安装插件

1.5 Helm实操

安装Helm
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
添加chart仓库

当您已经安装好了Helm之后，您可以添加一个chart 仓库。

  • 官方仓库：https://charts.bitnami.com/bitnami
  • 阿里云：https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
  • 微软：http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts
# 添加chart仓库
helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
# 当添加完成，您将可以看到可以被您安装的 charts 列表
helm search repo bitnami
# 更新charts列表
helm repo update# 查看repo仓库
helm repo ls
# 移除仓库
helm repo remove <仓库名称>
安装chart示例
# 安装一个apache的chart包
helm search repo apache    # Helm 搜索使用模糊字符串匹配算法
helm install web bitnami/apache # release名为web
helm install bitnami/apache --generate-name # 随机名# 查看已部署的应用,也就是查看release
helm list
helm show chart bitnami/apache # 查看chart的基本信息
卸载chart示例

helm v2 版本中，当一个 release 被删除，会保留一条删除记录。而在 Helm 3 中，删除也会移除 release 的记录。 如果你想保留删除记录，使用 helm uninstall --keep-history 。使用 helm list --uninstalled 只会展示使用了 --keep-history 删除的 release
helm list --all 会展示 Helm 保留的所有 release 记录，包括失败或删除的条目（指定了 --keep-history ）

# 卸载已部署的名为web的release
helm uninstall web   # 该命令会从Kubernetes卸载web它将删除和该版本相关的所有相关资源（service、deployment、 pod等）甚至版本历史--keep-history   # 该选项， Helm 将会保存版本历史helm status web   # 查看该版本的信息
安装前自定义chart

安装过程中有两种方式传递配置数据

  • --values (或 -f )：使用 YAML 文件覆盖配置。可以指定多次，优先使用最右边的文件
  • --set：通过命令行的方式对指定项进行覆盖

如果同时使用两种方式，则--set 中的值会被合并到 --values 中，但是 --set 中的值优先级更高。在 --set 中覆盖的内容会被被保存在 ConfigMap 中。可以通过 helm get values <release-name> 来查看指定 release 中 --set 设置的值。也可以通过运行 helm upgrade 并指定 --reset-values 字段来清除 --set 中设置的值

# 查看 chart 中的可配置选项
helm show values bitnami/apache # 使用 YAML 格式的文件覆盖上述任意配置项，并在安装过程中使用该文件
vim values.yaml
service:type: NodePorthelm install web -f values.yaml bitnami/apache
# 查看svc，service的类型就是NOdePort类型了
kubectl get svc
下载chart包到本地
# 下载apache的chart包
[root@master 7.2]# helm pull bitnami/apache
[root@master 7.2]# ls
apache-11.3.18.tgz
[root@master 7.2]# tar xf apache-11.3.18.tgz 
[root@master 7.2]# ls
apache  apache-11.3.18.tgz# 目录里的templates存放K8s部署资源模板，Chart.yaml：包含chart的基本信息（版本、名称等）
[root@master 7.2]# ls apache
Chart.lock  Chart.yaml  README.md  values.schema.json
charts      files       templates  values.yaml[root@master 7.2]# vim 1.values.yaml 
image:registry: harbor:443repository: library/apachetag: 2.4.63
global:security:allowInsecureImages: true  # 显式允许非标准镜像
service:type: ClusterIP
[root@master 7.2]# helm install test -f 1.values.yaml apache/.
helm upgrade升级

当你想升级到 chart 的新版本，或是修改 release 的配置，你可以使用 helm upgrade 命令。Helm 会尝试执行最小侵入式升级。即它只会更新自上次发布以来发生了更改的内容

# 创建配置项，然后在安装chart的时候，指定该yaml配置项
[root@master 7.2]# vim 1.values.yaml 
image:registry: harbor:443repository: library/apachetag: 2.4.63
global:security:allowInsecureImages: true  # 显式允许非标准镜像
service:type: ClusterIP# 安装chart包，并使用-f选项修改配置项
[root@master 7.2]# helm install web -f 1.values.yaml bitnami/apache
# 部署完后，查看svc类型是不是被修改成了ClusterIP
[root@master 7.2]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubernetes   ClusterIP   10.245.0.1       <none>        443/TCP          63d
web-apache   ClusterIP   10.245.134.139   <none>        80/TCP,443/TCP   50s# 再次创建配置项，来修改svc的类型
[root@master 7.2]# vim 2.values.yaml 
service: type: NodePort
# 使用upgrade子命令来升级web这个release的svc类型
[root@master 7.2]# helm upgrade -f 2.values.yaml web bitnami/apache
# 升级后，查看svc的类型就变成了NodePort
[root@master 7.2]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)                      AGE
kubernetes   ClusterIP   10.245.0.1       <none>        443/TCP                      63d
web-apache   NodePort    10.245.134.139   <none>        80:31221/TCP,443:32027/TCP   2m# 看看配置值是否真的生效了
[root@master 7.2]# helm get values web
USER-SUPPLIED VALUES:
service:type: NodePort
helm rollback回滚

现在，假如在一次发布过程中，发生了不符合预期的事情，也很容易通过 helm rollback [RELEASE] [REVISION]命令回滚到之前的发布版本
release 版本其实是一个增量修订（revision）。 每当发生了一次安装、升级或回滚操作，revision 的值就会加1。第一次 revision 的值永远是1。我们可以使用 helm history [RELEASE] 命令来查看一个特定 release 的修订版本号

# 查看历史版本
[root@master 7.2]# helm history web
REVISION        UPDATED                         STATUS          CHART         APP VERSION      DESCRIPTION     
1               Wed Jul  2 16:05:50 2025        superseded      apache-11.3.182.4.63           Install complete
2               Wed Jul  2 16:07:39 2025        deployed        apache-11.3.182.4.63           Upgrade complete# 回滚到1版本
[root@master 7.2]# helm rollback web 1
Rollback was a success! Happy Helming!
# 回滚后，查看svc的类型就变成了1版本的ClusterIP类型
[root@master 7.2]# kubectl get svc
NAME         TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubernetes   ClusterIP   10.245.0.1       <none>        443/TCP          63d
web-apache   ClusterIP   10.245.134.139   <none>        80/TCP,443/TCP   93m
# 再次查看历史版本
[root@master 7.2]# helm history web
REVISION        UPDATED                         STATUS          CHART           APP VERSION     DESCRIPTION     
1               Wed Jul  2 16:05:50 2025        superseded      apache-11.3.18  2.4.63          Install complete
2               Wed Jul  2 16:07:39 2025        superseded      apache-11.3.18  2.4.63          Upgrade complete
3               Wed Jul  2 17:39:17 2025        deployed        apache-11.3.18  2.4.63          Rollback to 1
创建一个自己的chart
# 创建一个模板
[root@master 7.2]# helm create mychart
Creating mychart
[root@master 7.2]# ls
1.values.yaml  2.values.yaml  apache  apache-11.3.18.tgz  mychart
[root@master 7.2]# tree mychart/
mychart/
├── charts            # 子 Chart（依赖的其他 Charts）
├── Chart.yaml        # Chart 元数据（名称、版本、依赖等）
├── templates         # Kubernetes 资源模板（YAML 文件）
│   ├── deployment.yaml
│   ├── _helpers.tpl
│   ├── hpa.yaml
│   ├── ingress.yaml
│   ├── NOTES.txt     # 安装后的提示信息
│   ├── serviceaccount.yaml
│   ├── service.yaml
│   └── tests
│       └── test-connection.yaml
└── values.yaml       # 默认配置（可被用户覆盖）3 directories, 10 files[root@master 7.2]# cd mychart/
# 删除模板中的文件，我们自己创建
[root@master mychart]# rm -fr values.yaml templates/*
=======================================================
[root@master mychart]# vim templates/NOTES.txt 
1、这是一个测试的 myapp chart
2、myapp release 名字：myapp-test-{{ now | date "20060102030405" }}-deploy
3、service 名字：myapp-test-{{ now | date "20060102030405" }}-svc
=======================================================
[root@master mychart]# vim templates/svc.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:labels:app: mychartname: mychart-test-{{ now | date "20060102030405" }}-svc
spec:ports:- name: 80-80port: 80protocol: TCPtargetPort: 80{{- if eq .Values.service.type "NodePort" }}nodePort: {{ .Values.service.nodeport }}{{- end }}selector:app: mycharttype: {{ .Values.service.type | quote }}
=======================================================
[root@master mychart]# vim templates/deployment.yaml 
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:labels:app: mychartname: mychart-test-{{ now | date "20060102030405" }}-deploy
spec:replicas: {{.Values.replicaCount}}selector:matchLabels:app: my-deptemplate:metadata:labels:app: my-depspec:containers:- image: {{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}name: mychart
=======================================================
[root@master mychart]# vim values.yaml 
# Default values for myapp.
# This is a YAML-formatted file.
# Declare variables to be passed into your templates.
replicaCount: 5
image:repository: library/myostag: httpd
service:type: NodePortnodeport: 31111
========================================================
# 创建自己的chart，并指定参数配置项
[root@master mychart]# helm install mychart -f  values.yaml ../mychart/
NAME: mychart
LAST DEPLOYED: Wed Jul  2 21:58:59 2025
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None
NOTES:
1、这是一个测试的 myapp chart
2、myapp release 名字：myapp-test-20250702095859-deploy
3、service 名字：myapp-test-20250702095859-svc# 查看release
[root@master mychart]# helm ls
NAME    NAMESPACE       REVISION        UPDATED                               STATUS   CHART           APP VERSION
mychart default         1               2025-07-02 21:58:59.099379134 +0800 CSdeployed mychart-0.1.0   1.16.0     
test    default         1               2025-07-02 18:16:54.973706955 +0800 CSdeployed apache-11.3.18  2.4.63     
web     default         3               2025-07-02 17:39:17.204102761 +0800 CSdeployed apache-11.3.18  2.4.63 # 查看svc类型是不是我们上面指定NodePort类型的31111端口
[root@master mychart]# kubectl get svc
NAME                              TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)          AGE
kubernetes                        ClusterIP   10.245.0.1       <none>        443/TCP          63d
mychart-test-20250702095859-svc   NodePort    10.245.144.95    <none>        80:31111/TCP     20s
test-apache                       ClusterIP   10.245.228.226   <none>        80/TCP,443/TCP   3h42m
web-apache                        ClusterIP   10.245.134.139   <none>        80/TCP,443/TCP   5h53m
# 查看deployment是不是5副本的
[root@master mychart]# kubectl get deploy
NAME                                 READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
mychart-test-20250702095859-deploy   5/5     5            5           33s
test-apache                          1/1     1            1           3h42m
web-apache                           1/1     1            1           5h53m
# 查看pod的状态是不是running运行的状态
[root@master mychart]# kubectl get pods
NAME                                                  READY   STATUS    RESTARTS      AGE
mychart-test-20250702095859-deploy-7f4bf7d6bf-4wz8h   1/1     Running   0             38s
mychart-test-20250702095859-deploy-7f4bf7d6bf-fh4wz   1/1     Running   0             38s
mychart-test-20250702095859-deploy-7f4bf7d6bf-j7thf   1/1     Running   0             38s
mychart-test-20250702095859-deploy-7f4bf7d6bf-ktzp9   1/1     Running   0             38s
mychart-test-20250702095859-deploy-7f4bf7d6bf-qw8z7   1/1     Running   0             38s
test-apache-5646477d78-r8szb                          1/1     Running   1 (77m ago)   3h42m
web-apache-7d8c6d8cbb-dllfl                           1/1     Running   1 (77m ago)   5h53m

在这里插入图片描述

http://www.dtcms.com/a/272902.html

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