Helm-k8s包管理工具(一)核心概念、helm工作目录

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/）

复制代码

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

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

构建chart
- 开发者创建并编辑chart配置
打包发布至git仓库
- 打包发布至helm仓库repository
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
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