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介绍

Helm是什么

• Helm本质是k8s的包管理工具，类似于Linux中的apt或者yum
• Helm可以将k8s yaml抽象成chart，用于管理k8s应用的安装、升级、回滚等生命周期操作

为什么使用Helm

• 没有helm时部署k8s应用的问题

  • yml文件编辑繁琐

    • 为了在k8s部署一个应用需要编辑大量的yml文件，而且这些yml一般都是静态模板文件。比如deployment、service、configmap、secret等yml文件

  • yml一致性难以保证

    • 一般使用git仓库来保存这些yml文件，yml在k8s环境生效时，git仓库中的yml文件和实际k8s环境中的yml文件一致性难以保证，运维困难

  • yml历史版本难以管理

    • 原生k8s没有提供yml历史版本的功能
    • 有些场景下需要做yml版本回退等操作

Helm的优势

• 在k8s中，很多情况下需要在多个环境部署多个应用，特别是微服务的项目。如果每个应用都需要kubectl apply来执行的话，运维人员操作会非常繁琐困难

• Helm的优势在于拥有一键式部署所有应用的能力，有以下好处

  • 简化部署
    • 允许单个命令部署和管理应用程序，简化了整个部署过程
    • 可以智能识别资源的部署顺序，比如service和configmap需要在deployment部署前创建出来
  • 参数化配置
    • 提供了高度可配置的选项，可以自定义修改应用程序的部署配置
  • 版本控制
    • 可以管理应用程序的多个版本，实现版本控制和回滚
  • 模板化
    • 将k8s的yaml抽象成Helm Chart模板，提高了重用性和扩展性
  • 应用程序库
    • Helm应用程序库可以共享和重用Helm Charts
  • 插件系统
    • 拥有强大的插件系统，允许扩展和定制Helm的功能

核心概念

• Chart

  • 一个Helm应用包，包含一组描述k8s资源的yaml模板，定义应用程序的资源配置和部署逻辑
  • 结构一般包含Chart.yaml、values.yaml、templates/、charts/等

• Release

  • 某次chart安装后的运行实例，多次安装同一个chart是多个release，且每个release对应不同的名称

• Repository

  • 存储Chart的仓库服务器或路径，一般使用Git仓库。可以是公开仓库或自建私有仓库

• Value

  • Helm Chart的参数，用来配置k8s对象。通过 values.yaml 或 --set 注入变量值

工作目录

• helm标准的目录结构（chart根目录命名示例：mychart/）

  mychart/
  ├── Chart.yaml              # 必需：Chart 元信息（名称、版本、描述等）
  ├── values.yaml             # 必需：默认配置参数（可被用户覆盖）
  ├── charts/                 # 可选：子 Chart（依赖包）
  ├── crds/                   # 可选：自定义资源定义（CRDs）
  ├── templates/              # 必需：模板目录，存放所有 Kubernetes YAML 模板
  │   ├── deployment.yaml
  │   ├── service.yaml
  │   ├── ingress.yaml
  │   ├── hpa.yaml
  │   ├── serviceaccount.yaml
  │   ├── _helpers.tpl        # 辅助模板（函数、变量等）
  │   ├── NOTES.txt           # 安装后提示信息
  │   └── tests/
  │       └── test-connection.yaml
  ├── LICENSE                 # 可选：许可证信息
  ├── README.md               # 可选：使用说明文档
  └── values.schema.json      # 可选：values.yaml 的 JSON Schema 校验文件
  

• 目录详解

文件/目录	说明
Chart.yaml	定义 Chart 名称、版本、描述、图标、维护者、依赖等元数据。
values.yaml	提供模板中使用的默认值，用户可通过 --set 或 -f 覆盖。
templates/	所有 Kubernetes 资源模板文件存放目录，支持 Go 模板语法。
_helpers.tpl	定义可复用的模板片段（如标签、命名规范），供其他模板引用。
charts/	存放子 Chart（依赖），Helm 会自动解析 Chart.yaml 中的依赖。
crds/	放置 CRD YAML 文件，Helm 安装时先部署这些资源。
NOTES.txt	安装完成后输出的提示信息，如访问地址、用户名密码等。
tests/	定义测试 Pod，用于验证 Chart 安装是否成功（如连接测试）。
LICENSE	开源协议说明，可选。
README.md	Chart 使用说明，可选。
values.schema.json	对 values.yaml 的结构进行校验，防止配置错误。

Helm的工作流程

1. 构建chart

   • 开发者创建并编辑chart配置

2. 打包发布至git仓库

   • 打包发布至helm仓库repository

3. helm命令安装

   • 管理员使用helm命令安装时，相关依赖会从仓库下载

4. helm自动部署资源到k8s

   • helm会根据下载的配置自动部署k8s资源