ASP.NET Core on K8S深入学习（10）K8S包管理器Helm-Part 1

本篇已加入《.NET Core on K8S学习实践系列文章索引》，可以点击查看更多容器化技术相关系列文章。

关于Helm

Why Helm？

虽然K8S能够很好地组织和编排容器，但是缺少一个更高层次的应用打包工具，而Helm就是专门干这个事的。

　　通过Helm能够帮助开发者定义、安装和升级Kubernetes中的容器云应用。同时，也可以通过Helm进行容器云应用的分享。

Helm的架构

Helm的整体架构如下图（图片来源-Kubernetes中文社区）所示：

　　Helm架构由Helm客户端、Tiller服务器端和Chart仓库所组成；

两个重要概念：
（1）Chart是创建一个应用的信息集合，包括各种K8S对象的配置模板、参数定义等，可以理解为是apt、yum中的软件安装包；
（2）Release是Chart的运行实例，代表了一个正在运行的应用。

Tiller部署在Kubernetes中，Helm客户端从Chart仓库中获取Chart安装包，并通过与Tiller服务器的交互将其安装部署到Kubernetes集群中。

　　简单说来，Helm客户端负责管理Chart，而 Tiller服务器则负责管理Release。

Helm的安装与使用

Helm客户端的安装

执行以下命令将Helm客户端安装在能够执行kubectl命令的节点上，这里假设我们安装在k8s-master节点上进行示例演示：

curl https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/helm/master/scripts/get | bash

　　也可以通过下面的方式安装：

wget https://storage.googleapis.com/kubernetes-helm/helm-v2.11.0-linux-amd64.tar.gztar -zxvf helm-v2.11.0-linux-amd64.tar.gzcd linux-amd64/cp helm /usr/local/bin/

　　验证：查看helm版本

helm version

补充：为了提高使用命令行的效率，建议安装helm命令补全脚本，命令如下：

cd ~ && helm completion bash > .helmrc echo "source .helmrc" >> .bashrc

　　重新登录后，就可以方便地通过tab键来补全helm子命令和参数了，如下图所示，当我们输入helm install --之后按下Tab键，就会给我们参数提示了：

Tiller服务端的安装

Tiller服务器本身也是作为容器化的一个应用运行在K8S集群中，这里我们简单执行下面的命令即可安装Tiller服务：

helm init

　　执行以上命令，会如下图所示：

看到上图中的提示信息，代表Helm服务端已经安装成功。

　　这时，我们可以看看Tiller的Service、Deployment和Pod有没有启动起来：

　　（1）Service & Deployment

（2）Pod

如果看到其Status不是Running，那么很有可能是镜像没有拉取下来，可以曲线救国：即下载可访问的镜像然后修改Tag！

docker pull fishead/gcr.io.kubernetes-helm.tiller:v2.11.0docker tag fishead/gcr.io.kubernetes-helm.tiller:v2.11.0 gcr.io/kubernetes-helm/tiller:v2.11.0

　　这时再次通过helm version命令验证一下：

可以看到，我们已经可以成功看到客户端和服务端的版本信息了，证明客户端和服务端（Pod）都已经安装成功了！

Helm的使用准备

Helm安装好后，我们可以通过以下helm search来查看当前可安装的Chart：

Note：Helm安装时会为我们配置好两个仓库，一个是stable官方仓库，另一个是local本地仓库，上图中显示的都是stable官方仓库中的Chart。　　

为了能够执行install安装，我们还需要事先为Tiller服务器添加集群权限，防止因Tiller服务器的权限不足而无法install。

# 创建serviceaccount资源tiller，属于kube-system命名空间kubectl create serviceaccount -n kube-system tiller# 创建 clusterrolebinding资源tiller-cluster-rule，集群角色为cluster-admin，用户为kube-system:tillerkubectl create clusterrolebinding tiller-cluster-rule --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:tiller# 修改deployment tiller-deploy的配置，增加字段spec.template.spec.serviceAccountkubectl patch deploy -n kube-system tiller-deploy -p '{"spec":{"template":{"spec":{"serviceAccount":"tiller"}}}}'

至此，使用Helm的准备工作就到此结束，后面我们就可以开始实践安装Chart了！

MySQL Chart实践

初步安装MySQL Chart

这里我们通过以下命令来通过官方仓库安装mysql：

helm install stable/mysql -n=edc-mysql --namespace=edc-charts

　　其中，-n 代表 release的名字，--namespace 指定了其所在namespace。

　　执行成功之后，会显示一屏幕的提示信息，其中Notes部分包含了release的使用方法，可以重点关注一下。

　　这里我们通过以下命令来看看已经部署的release：

helm list

　　可以看到，该release的状态已经是DEPLOYED，也可以看到其版本号是5.7.27。

　　下面再看看service、deployment、pod以及pvc的情况：

从上图可以看到，由于还没有为mysql准备PV（PersistentVolume，不了解此概念的童鞋可以参考这一篇《K8S数据管理》），导致当前release不可用，处于Pending状态。接下来我们就要先解决PV的问题，让release能够正常运行起来！在此之前，为了后续方便演示，这里现将此chart删除：

helm delete edc-mysql
为MySQL Chart准备PV
        首先，按照约定准备一个edc-mysql-pv.yml，如下所示：
apiVersion: v1kind: PersistentVolumemetadata:  name: edc-mysql-pvspec:  capacity:    storage: 8Gi  accessModes:    - ReadWriteOnce  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain  #storageClassName: nfs  nfs:    path: /edc/k8s/nfsdata/edc-mysql-pv    server: k8s-master
　　
        这里申请了一个8G的PV，用于适配mysql chart的默认配置要求，当然我们也可以通过修改自定义values.yaml来修改。
定制化安装MySQL Chart
        Helm有两种方式传递配置参数实现定制化安装，一种是指定自定义的values文件，另一种是通过--set直接传入参数值。这里我们演示通过第二种，这里我们重新安装mysql chart：
helm install stable/mysql -namespace=edc-charts --set mysqlRootPassword=edc123456 -n edison
　　验证结果如下图所示：
　　
升级和回滚Release
        这里假设我安装的版本是5.7.14，这里我将其先升级为5.7.26来演示：
helm upgrade --set imageTag=5.7.26 edison stable/mysql
　　通过查看可以看到image已经换为了5.7.26：
　　
 　　通过helm history可以查看release的所有历史版本：
　　
Note：这里Revision 1是5.7.14版本，Revision 2是5.7.26版本，Revision 3是5.7.27版本。
 　　这里我们通过helm rollback回退到Revision 1版本（即5.7.14版本），可以看到已经成功回退到了5.7.14版本：

小结

本文介绍了K8S的包管理器Helm的基本概念与安装和使用，Helm能够帮助我们像使用apt或yum那样管理安装、部署、升级和删除容器化应用。下一篇，将会介绍如何自定义一个Chart，并基于之前的ASP.NET Core API应用示例将其打包成一个Chart并发到本地的Chart仓库供团队成员使用。