使用helm部署k8s应用

Helm是k8s上的包管理工具，扮演centos中yum一样的角色，使得普通用户使用简单的一条指令就可以在k8s上安装应用，而无需编写复杂的yml文件，和k8s类似，在国内环境安装和部署Helm会遇到一点麻烦，本文提供了在国内环境安装和使用Helm的方法。文中的步骤在k8s v1.11.2和helm v2.10.0进行验证。

1. 搭建k8s集群

参考《在国内使用kubeadm搭建k8s集群》，搭建一个基于coreos的k8s集群。

2. 安装Helm

Helm是一个C/S应用，包括了客户端和服务器端，其中客户端提供了helm命令，接受用户指令，而服务器端是一个名为tiller的服务，负责调用k8s的操作实现对k8s的管理。该服务同样以容器的形式部署在k8s中。

2.1 安装Helm客户端

helm客户端只有一个可执行文件，安装非常简单，可使用以下指令直接下载：

# HELM_VERSION=v2.10.0
# curl -L https://storage.googleapis.com/kubernetes-helm/helm-${HELM_VERSION}-linux-amd64.tar.gz | tar -C /opt/bin -xz
# ln -s /opt/bin/linux-amd64/helm /opt/bin/helm

但是上述官方文档中的链接在国内无法访问，因此可用以下链接代替：

# curl -L http://lprincewhn.github.io/assets/images/helm-v2.10.0-linux-amd64.tar.gz | tar -C /opt/bin -xz

2.2 创建ServiceAccount

创建以下ServiceAccount，tiller将使用这个ServiceAccount管理k8s集群。

# cat > tiller-sa.yml <<EOF
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: tiller
  namespace: kube-system
---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
metadata:
  name: tiller-clusterrolebinding
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: tiller
  namespace: kube-system
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
  apiGroup: ""
EOF
# kubectl apply -f tiller-sa.yml

2.3 初始化helm并启动tiller

# helm init --upgrade --service-account tiller --tiller-image registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/google_containers/tiller:v2.10.0 --stable-repo-url https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts

参数说明：

–service-account: 之前创建的ServiceAccount，赋予tiller权限管理k8s集群。
–tiller-image: tiller的镜像下载地址，默认的地址在国内无法访问，因此需要使用阿里云镜像地址。
–stable-repo-url: stable仓库地址，默认是https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com，在国内无法访问，因此需要使用阿里云仓库地址。

输出结果显示：

Helm默认添加stable和local两个仓库，其中stable是参数–stable-repo-url指定的远程仓库，local是本地仓库。

Creating /root/.helm/repository/repositories.yaml
Adding stable repo with URL: https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
Adding local repo with URL: http://127.0.0.1:8879/charts
$HELM_HOME has been configured at /root/.helm.

Tiller被自动安装到k8s集群中。

Tiller (the Helm server-side component) has been installed into your Kubernetes Cluster.

3. 安装Chart

Helm使用Chart和Release两个概念对应用进行管理：

Chart是一个压缩包文件，其中除了Chart的一些基本信息之外，最重要的内容是定义了一系列k8s资源的template，安装Chart过程中，这些template通过参数填充生成k8s资源的yml定义文件，然后tiller将调用k8s的操作创建这些资源。
Release是已经安装完成的Chart应用，每个Chart可以安装多次，比如在k8s集群中运行两个mysql数据库实例，这两个实例完全独立，并且可以使用不同的参数进行安装。安装Chart其实就是创建Release。

Chart本身提供了安装时的默认参数，直接即可，如果需要修改参数，则需要修改Chart中的values.yml文件，再用修改后的文件安装。可通过helm inspect values指令下载values.yml文件到本地然后进行修改。如：

# helm inspect values stable/mariadb > mariadb.yml
# vi mariadb.yml

测试环境下可对mariadb/values.yml进行以下修改:

可修改persistence.enable为false，避免使用pv存储。
resources.requests.cpu和resources.requests.memory适当改小。

安装Chart:

# helm install -f mariadb.yml stable/mariadb

安装指令的输出内容分3部分：

第一部分是一些基本信息，NAME为Release的名字，可以通过–name参数指定，如果不指定，则会随机生成一个，如例子中的lopsided-salamander。

NAME:   lopsided-salamander
LAST DEPLOYED: Thu Sep 27 10:38:53 2018
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYED

第二部分是创建的资源，可以看到mariadb创建了一个Pod，一个Secrect，两个ConfigMap，一个Service，一个Deloyment，如果这些指令都要通过kubectl手动创建的话，那需要编写复杂的yml文件，而Chart模板帮我们把这些yml文件都定义好了。

RESOURCES:
==> v1/Pod(related)
NAME                                          READY  STATUS    RESTARTS  AGE
lopsided-salamander-mariadb-55c5656cb5-l4nv5  0/1    Init:0/1  0         0s

==> v1/Secret
NAME                         TYPE    DATA  AGE
lopsided-salamander-mariadb  Opaque  2     0s

==> v1/ConfigMap
NAME                               DATA  AGE
lopsided-salamander-mariadb        1     0s
lopsided-salamander-mariadb-tests  1     0s

==> v1/Service
NAME                         TYPE       CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP  PORT(S)   AGE
lopsided-salamander-mariadb  ClusterIP  10.97.240.26  <none>       3306/TCP  0s

==> v1beta1/Deployment
NAME                         DESIRED  CURRENT  UP-TO-DATE  AVAILABLE  AGE
lopsided-salamander-mariadb  1        1        1           0          0s

第三部分是Chart的使用说明，上述mariadb这个Chart在这部分告诉了我们如何去获取数据库的密码并连接数据库。

NOTES:
MariaDB can be accessed via port 3306 on the following DNS name from within your cluster:
lopsided-salamander-mariadb.default.svc.cluster.local

To get the root password run:

    MARIADB_ROOT_PASSWORD=$(kubectl get secret --namespace default lopsided-salamander-mariadb -o jsonpath="{.data.mariadb-root-password}" | base64 --decode)

To connect to your database:

1. Run a pod that you can use as a client:

    kubectl run lopsided-salamander-mariadb-client --rm --tty -i --env MARIADB_ROOT_PASSWORD=$MARIADB_ROOT_PASSWORD --image bitnami/mariadb --command -- bash

2. Connect using the mysql cli, then provide your password:
    mysql -h lopsided-salamander-mariadb -p$MARIADB_ROOT_PASSWORD

4. 其他命令

重设helm，运行完后可用init指令重新初始化helm
```
helm reset --remove-helm-home
```

在命令行中指定参数

helm install --name my-release --set Persistence.Size=1Gi,Master.ServiceType=NodePort stable/jenkins

查看Release的参数和相关k8s资源
```
helm get my-release
```
删除Release
```
helm delete --purge my-release
```
查看仓库列表
```
helm repo list
```