Helm 使用
Helm 是一个 k8s 应用的包管理工具，类似于 Ubuntu 的 APT 和 CentOS 中的 YUM。
Helm 使用 chart 来封装 k8s 应用的 yaml 文件，我们只需要设置自己的参数，就可以实现自动化的快速部署应用。
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 k8s 应用的部署和管理。
Helm 有一个跟 docker Hub 类似的应用中心（https://artifacthub.io/），我们可以在里面找到我们需要部署的应用。
helm 概述
Helm 是一个流行的 k8s 包管理工具，它用于简化在 k8s 上部署、管理和扩展应用程序的过程。Helm 允许用户定义可重复使用的 k8s 部署模板，称为 "charts"，并使用这些 charts 来创建、配置和管理 k8s 中的应用程序。
Helm 由两个核心组件组成：
-
Helm Client（helm）：这是与用户交互的命令行工具。用户可以使用 Helm Client 来搜索、安装、升级和删除 charts，并管理 Helm Repositories（存储 charts 的位置）。
-
Tiller（已弃用）：在 Helm 2.x 版本中，Tiller 是 Helm 的服务端组件，负责将 charts 渲染为 k8s 资源对象，并将它们部署到 k8s 集群中。然而，在 Helm 3.x 版本中，Tiller 已被移除，取而代之的是直接通过 Helm Client 与 k8s API 交互。
Helm 的主要优势在于它提供了模板化的部署方式，使得应用程序的部署过程更加可重复和可管理。通过使用 Helm，您可以轻松地创建自定义的 charts，并轻松地在不同的环境中部署和管理应用程序，从而提高了开发人员和运维人员的效率。
helm 优点
Helm 在 k8s 中具有许多优点，以下是其中一些主要优点：
- 简化部署和管理：Helm 允许用户将应用程序打包为可重复使用的 charts，简化了应用程序的部署和管理过程。通过使用 Helm，用户可以轻松地创建、安装、升级和删除应用程序，而无需手动处理底层的 k8s 资源对象。
- 可重用的部署模板：Helm Charts 是可重用的部署模板，可以定义应用程序的整个部署配置，包括容器、服务、配置文件、存储卷等。这样，用户可以通过 Charts 快速创建和部署应用程序，减少了编写和维护大量 YAML 文件的工作量。
- 版本控制和回滚：Helm 具备版本控制功能，可以管理不同版本的 Charts 和应用程序。这使得用户可以轻松地进行升级、回滚和管理应用程序的不同版本，提高了应用程序的可控性和可靠性。
- 社区支持和生态系统：Helm 是一个开源项目，有一个活跃的社区支持和贡献。Helm 社区维护了一个官方的 Charts 仓库，其中包含了大量常用的应用程序 Charts，用户可以直接使用这些 Charts 来部署和管理应用程序。此外，还有许多第三方 Charts 仓库可供选择，扩展了 Helm 的功能和应用场景。
- 可扩展性和灵活性：Helm 具有良好的扩展性和灵活性，用户可以根据自己的需求定制 Charts 和插件，以满足特定的部署和管理需求。用户可以根据需要配置应用程序的各种参数和选项，以适应不同的环境和场景。
总的来说，Helm 提供了简化和标准化 k8s 应用程序部署和管理的解决方案，使得用户能够更高效地进行应用程序的开发、部署和运维工作。
安装 helm
安装地址：https://helm.sh/zh/docs/intro/install/
sh
# 国内下载不了
curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash我们手动下载安装包
sh
wget https://get.helm.sh/helm-v3.10.0-linux-amd64.tar.gz
sh
[root@k8s-master home]# ll
total 14196
-rw-r--r-- 1 root root 14530566 Mar 27 04:05 helm-v3.10.0-linux-amd64.tar.gz
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Mar 27 02:31 k8s下载完成后，解压
sh
# 解压压缩包
[root@k8s-master home]# tar -zxvf helm-v3.10.0-linux-amd64.tar.gz
linux-amd64/
linux-amd64/helm
linux-amd64/LICENSE
linux-amd64/README.md
[root@k8s-master home]# cd linux-amd64/
[root@k8s-master linux-amd64]# ll
total 43992
-rwxr-xr-x 1 3434 3434 45031424 Sep 22 2022 helm
-rw-r--r-- 1 3434 3434 11373 Sep 22 2022 LICENSE
-rw-r--r-- 1 3434 3434 3367 Sep 22 2022 README.md
# 在解压目中找到helm程序，移动到需要的目录中
[root@k8s-master linux-amd64]# mv helm /usr/local/bin
# 出现以下版本信息代表安装成功
[root@k8s-master linux-amd64]# helm version
version.BuildInfo{Version:"v3.10.0", GitCommit:"ce66412a723e4d89555dc67217607c6579ffcb21", GitTreeState:"clean", GoVersion:"go1.18.6"}添加一个稳定仓库
sh
# 添加稳定仓库
[root@k8s-master linux-amd64]# helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
"bitnami" has been added to your repositories
# 验证仓库是否添加完成
[root@k8s-master linux-amd64]# helm repo list
NAME URL
bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami三大概念
Chart 代表着 Helm 包。
- 它包含运行应用程序需要的所有资源定义和依赖，相当于模版。
- 类似于 maven 中的
pom.xml、Apt中的dpkb或 Yum 中的RPM。
Repository（仓库）用来存放和共享 charts。
- 不用的应用放在不同的仓库中。
Release 是运行 chart 的实例。
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，release name 不能重复。
下载一个 mysql 来启动
helm 的仓库中心：https://artifacthub.io/，相当于 docker hub
进入这个页面搜索 mysql，里面有下载的命令以及配置参数的详细信息
下载命令：容器名为my-mysql
sh
helm install my-mysql bitnami/mysql参数：
--set：后面跟 key=value 的格式，用于配置使用容器的一些参数，key 在页面中有详细介绍--version：指定容器的 charts 的版本，默认是最新版
接下来我们下载一个 mysql 玩玩：
sh
helm install my-mysql --set-string auth.rootPassword="123456" bitnami/mysql
sh
[root@k8s-master linux-amd64]# helm install my-mysql --set-string auth.rootPassword="123456" bitnami/mysql
NAME: my-mysql
LAST DEPLOYED: Wed Mar 27 04:24:17 2024
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None
NOTES:
CHART NAME: mysql
CHART VERSION: 10.1.0
APP VERSION: 8.0.36
# helm安装项目之后，它会帮我们生成一个详细的使用文档
** Please be patient while the chart is being deployed **
Tip:
Watch the deployment status using the command: kubectl get pods -w --namespace default
# 在k8s网络中如何访问该服务
Services:
echo Primary: my-mysql.default.svc.cluster.local:3306
Execute the following to get the administrator credentials:
echo Username: root
MYSQL_ROOT_PASSWORD=$(kubectl get secret --namespace default my-mysql -o jsonpath="{.data.mysql-root-password}" | base64 -d)
# 连接到数据库的方式
To connect to your database:
1. Run a pod that you can use as a client:
kubectl run my-mysql-client --rm --tty -i --restart='Never' --image docker.io/bitnami/mysql:8.0.36-debian-12-r8 --namespace default --env MYSQL_ROOT_PASSWORD=$MYSQL_ROOT_PASSWORD --command -- bash
2. To connect to primary service (read/write):
mysql -h my-mysql.default.svc.cluster.local -uroot -p"$MYSQL_ROOT_PASSWORD"
WARNING: There are "resources" sections in the chart not set. Using "resourcesPreset" is not recommended for production. For production installations, please set the following values according to your workload needs:
- primary.resources
- secondary.resources
+info https://kubernetes.io/docs/concepts/configuration/manage-resources-containers/它的本质是在我们的 k8s 集群上启动了一个 pod
sh
[root@k8s-master ~]# kubectl get pod
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
my-mysql-1 1/1 Running 0 3m14s # stafulset类型的，可以部署有状态应用。
# **Release** 是运行 chart 的实例。
[root@k8s-master ~]# helm ls
NAME NAMESPACE REVISION UPDATED STATUS CHART APP
my-mysql default 1 2024-3-27 13:38:53.228239944 +0800 CST deployed mysql-10.1.0 8.0.36 探究 helm
sh
[root@k8s-master k8s]# helm create hello-world
Creating hello-world
[root@k8s-master k8s]# cd hello-world/
[root@k8s-master hello-world]# ll
total 16
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Mar 27 04:44 charts # 当前我们创建的这个charts是否依赖与其他的charts，如果有就在这里面
-rw-r--r-- 1 root root 1147 Mar 27 04:44 Chart.yaml # charts信息
drwxr-xr-x 3 root root 4096 Mar 27 04:44 templates # k8s 资源文件， 模版 {{ 插值 }}
-rw-r--r-- 1 root root 1878 Mar 27 04:44 values.yaml # 具体的值
[root@k8s-master hello-world]# cd templates/
[root@k8s-master templates]# ll
total 32
-rw-r--r-- 1 root root 1856 Mar 27 04:44 deployment.yaml
-rw-r--r-- 1 root root 1822 Mar 27 04:44 _helpers.tpl
-rw-r--r-- 1 root root 928 Mar 27 04:44 hpa.yaml
-rw-r--r-- 1 root root 2087 Mar 27 04:44 ingress.yaml
-rw-r--r-- 1 root root 1763 Mar 27 04:44 NOTES.txt
-rw-r--r-- 1 root root 328 Mar 27 04:44 serviceaccount.yaml
-rw-r--r-- 1 root root 373 Mar 27 04:44 service.yaml
drwxr-xr-x 2 root root 4096 Mar 27 04:44 tests本质里面就是一堆 k8s 的资源文件，helm 启动这个 charts，相当于帮我们执行了 apply -f
我们可以检测这个 chart 是否有问题
sh
helm lint charts目录
sh
# 检测 charts 包是否有问题
[root@k8s-master ~]# helm lint ./hello-world/
==> Linting ./hello-world/
[INFO] Chart.yaml: icon is recommended
1 chart(s) linted, 0 chart(s) failed这样就是没有问题
将 Helm Charts 渲染为 k8s 资源对象的 yaml 文件，而不进行实际的部署操作
sh
helm template charts包名这个命令非常有用，可以方便地查看 Charts 的最终生成结果
sh
[root@k8s-master k8s]# helm template hello-world/
---
# Source: hello-world/templates/serviceaccount.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
name: release-name-hello-world
labels:
helm.sh/chart: hello-world-0.1.0
app.kubernetes.io/name: hello-world
app.kubernetes.io/instance: release-name
app.kubernetes.io/version: "1.16.0"
app.kubernetes.io/managed-by: Helm
---
# Source: hello-world/templates/service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: release-name-hello-world
labels:
helm.sh/chart: hello-world-0.1.0
app.kubernetes.io/name: hello-world
app.kubernetes.io/instance: release-name
app.kubernetes.io/version: "1.16.0"
app.kubernetes.io/managed-by: Helm
spec:
type: ClusterIP
ports:
- port: 80
targetPort: http
protocol: TCP
name: http
selector:
app.kubernetes.io/name: hello-world
app.kubernetes.io/instance: release-name
---
# Source: hello-world/templates/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: release-name-hello-world
labels:
helm.sh/chart: hello-world-0.1.0
app.kubernetes.io/name: hello-world
app.kubernetes.io/instance: release-name
app.kubernetes.io/version: "1.16.0"
app.kubernetes.io/managed-by: Helm
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app.kubernetes.io/name: hello-world
app.kubernetes.io/instance: release-name
template:
metadata:
labels:
app.kubernetes.io/name: hello-world
app.kubernetes.io/instance: release-name
spec:
serviceAccountName: release-name-hello-world
securityContext:
{}
containers:
- name: hello-world
securityContext:
{}
image: "nginx:1.16.0"
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 80
protocol: TCP
livenessProbe:
httpGet:
path: /
port: http
readinessProbe:
httpGet:
path: /
port: http
resources:
{}
---
# Source: hello-world/templates/tests/test-connection.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: "release-name-hello-world-test-connection"
labels:
helm.sh/chart: hello-world-0.1.0
app.kubernetes.io/name: hello-world
app.kubernetes.io/instance: release-name
app.kubernetes.io/version: "1.16.0"
app.kubernetes.io/managed-by: Helm
annotations:
"helm.sh/hook": test
spec:
containers:
- name: wget
image: busybox
command: ['wget']
args: ['release-name-hello-world:80']
restartPolicy: Never安装
sh
[root@k8s-master k8s]# helm install helloworld hello-world/
NAME: helloworld
LAST DEPLOYED: Wed Mar 27 04:56:06 2024
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 1
NOTES:
1. Get the application URL by running these commands:
export POD_NAME=$(kubectl get pods --namespace default -l "app.kubernetes.io/name=hello-world,app.kubernetes.io/instance=helloworld" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")
export CONTAINER_PORT=$(kubectl get pod --namespace default $POD_NAME -o jsonpath="{.spec.containers[0].ports[0].containerPort}")
echo "Visit http://127.0.0.1:8080 to use your application"
kubectl --namespace default port-forward $POD_NAME 8080:$CONTAINER_PORT可以直接通过仓库找到 charts 来安装！
也可以自己编写 charts 包来安装！git 下载 charts
helm 部署 mysql 主从复制集群
https://artifacthub.io/packages/helm/bitnami/mysql
安装过程中有两种方式传递配置数据：
-f (或--values)：使用 yaml 文件覆盖默认配置。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。
yaml
auth:
rootPassword: "123456"
primary:
persistence:
size: 2Gi
enabled: true
secondary:
replicaCount: 2
persistence:
size: 2Gi
enabled: true
architecture: replication如果同时使用两种方式，则 --set中的值会被合并到 -f中，但是 --set中的值优先级更高。
主从复制原理：
通过部署无头服务（Headless Service）将写操作指向固定的数据库。
部署一个 Service 用来做读操作的负载均衡。
数据库之间通过同步程序保持数据一致。
初始化容器（Init Containers）
初始化容器（Init Containers）是一种特殊容器，它在 Pod 内的应用容器启动之前运行。
初始化容器未执行完毕或以错误状态退出，Pod 内的应用容器不会启动。
初始化容器需要在 initContainers 中定义，与 containers 同级。
基于上面的特性，初始化容器通常用于
- 生成配置文件
- 执行初始化命令或脚本
- 执行健康检查（检查依赖的服务是否处于 Ready 或健康 Health 的状态）
这里有两个初始化容器。
init-mysql为 MySQL 实例分配server-id，并将mysql-0的配置文件设置为primary.cnf，其他副本设置为replica.cnfclone-mysql从前一个Pod中获取备份的数据文件放到自己的数据目录下
边车 Sidecar
Pod 中运行了2个容器，MySQL 容器和一个充当辅助工具的 xtrabackup 容器，我们称之为边车（sidecar）。
Xtrabackup 是一个开源的 MySQL 备份工具，支持在线热备份（备份时不影响数据读写），是目前各个云厂商普遍使用的 MySQL 备份工具。
sidecar容器负责将备份的数据文件发送给下一个Pod，并在副本服务器初次启动时，使用数据文件完成数据的导入。
MySQL 使用bin-log同步数据，但是，当数据库运行一段时间后，产生了一些数据，这时候如果我们进行扩容，创建了一个新的副本，有可能追溯不到bin-log的源头(可能被手动清理或者过期自动删除)，因此需要将现有的数据导入到副本之后，再开启数据同步，sidecar只负责数据库初次启动时完成历史数据导入，后续的数据 MySQL 会自动同步。
补充：端口转发，临时暴露服务
shell
[root@k8s-master ~]# kubectl get all
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
pod/my-db-mysql-primary-0 1/1 Running 0 15m
pod/my-db-mysql-secondary-0 1/1 Running 0 15m
pod/my-db-mysql-secondary-1 1/1 Running 0 13m
pod/nginx 1/1 Running 1 (<invalid> ago) 91m
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
service/kubernetes ClusterIP 10.96.0.1 <none> 443/TCP 4d17h
service/my-db-mysql-primary ClusterIP 10.96.140.100 <none> 3306/TCP 15m
service/my-db-mysql-primary-headless ClusterIP None <none> 3306/TCP 15m
service/my-db-mysql-secondary ClusterIP 10.96.64.24 <none> 3306/TCP 15m
service/my-db-mysql-secondary-headless ClusterIP None <none> 3306/TCP 15m
NAME READY AGE
statefulset.apps/my-db-mysql-primary 1/1 15m
statefulset.apps/my-db-mysql-secondary 2/2 15m
[root@k8s-master ~]# kubectl port-forward pods/my-db-mysql-primary-0 --address=192.168.0.111 33060:3306
Forwarding from 192.168.0.111:33060 -> 3306
Handling connection for 33060
Handling connection for 33060这个命令是前台命令，退出后，端口转发就失效了。常用来做测试。