k8s学习-Kubernetes的包管理器Helm

1.1 为何需要Helm

Kubernetes能够很好地组织和编排容器，但它缺少⼀个更高层次的应用打包工具，而Helm就是来干这件事的。

先来看个例子。
比如对于⼀个MySQL服务，Kubernetes需要部署下面这些对象：
（1）Service，让外界能够访问到MySQL。
（2）Secret，定义MySQL的密码。
（3）PersistentVolumeClaim，为MySQL申请持久化存储空间
（4）Deployment，部署MySQL Pod，并使用上面的这些支持对
象

我们可以将上面这些配置保存到对象各自的文件中，或者集中写进⼀
个配置文件，然后通过kubectl apply -f部署。

如果应用只由⼀个或几个这样的服务组成，上⾯的部署方式完全⾜足够了。但是，如果我们开发的是微服务架构的应用，组成应用的服务可能多达十个甚至几十上百个，这种组织和管理应用的方式就不好使了。Helm帮助Kubernetes成为微服务架构应用理想的部署平台。

1.2 Helm的架构

Helm包含两个组件：Helm客户端和Tiller服务器

在这里插入图片描述

Helm是包管理工具，这里的包就是指的chart。Helm能够：

  • 从零创建新chart。
  • 与存储chart的仓库交互，拉取、保存和更新chart。
  • 在Kubernetes集群中安装和卸载release。
  • 更新、回滚和测试release。

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。

1.3 Helm客户端的安装

通常，我们将Helm客户端安装在能够执行kubectl命令的节点上，只需要下面⼀条命令：

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

helm有很多子命令和参数，为了提高使用命令行的效率，通常建议安装helm的bash命令补全脚本，方法如下：

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

Tiller服务器安装非常简单，只需要执行helm init即可。

[root@k8s-master ~]# helm init --upgrade --tiller-image registry.cn-beijing.aliyuncs.com/google_registry/tiller:v2.16.9
Creating /root/.helm/repository/repositories.yaml
Adding stable repo with URL: https://charts.helm.sh/stable
Adding local repo with URL: http://127.0.0.1:8879/charts
$HELM_HOME has been configured at /root/.helm.Tiller (the Helm server-side component) has been installed into your Kubernetes Cluster.Please note: by default, Tiller is deployed with an insecure 'allow unauthenticated users' policy.
To prevent this, run `helm init` with the --tiller-tls-verify flag.
For more information on securing your installation see: https://v2.helm.sh/docs/securing_installation/

看到上面的提示信息，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：

[root@k8s-master ~]# kubectl get --namespace=kube-system svc tiller-deploy
NAME            TYPE        CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP   PORT(S)     AGE
tiller-deploy   ClusterIP   10.1.10.122   <none>        44134/TCP   2m53s
[root@k8s-master ~]#  kubectl get --namespace=kube-system deployment tiller-deploy
NAME            READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
tiller-deploy   1/1     1            1           3m25s

Pod

[root@k8s-master ~]# kubectl get pods --namespace=kube-system
NAME                                 READY   STATUS    RESTARTS   AGE
tiller-deploy-7b44c4599-vrhxg        1/1     Running   0          6m18s
[root@k8s-master ~]# helm version
Client: &version.Version{SemVer:"v2.17.0", GitCommit:"a690bad98af45b015bd3da1a41f6218b1a451dbe", GitTreeState:"clean"}
Server: &version.Version{SemVer:"v2.16.9", GitCommit:"8ad7037828e5a0fca1009dabe290130da6368e39", GitTreeState:"dirty"}

1.4 使用Helm

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：

[root@k8s-master ~]# helm search

Kubernetes Helm 配置国内镜像源
1、删除默认的源

helm repo remove stable

2、增加新的国内镜像源

helm repo add stable http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts/

3、查看helm源添加情况

helm repo list

4、搜索测试

helm search mysql

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:tiller
kubectl 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.serviceAccount
kubectl patch deploy -n kube-system tiller-deploy -p '{"spec":{"template":{"spec":{"serviceAccount":"tiller"}}}}'

这里我们通过以下命令来通过官方仓库安装mysql

[root@k8s-master ~]# helm install stable/mysql
WARNING: This chart is deprecated
NAME:   muddled-pug
LAST DEPLOYED: Fri Feb  2 17:57:51 2024
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYEDRESOURCES:
==> v1/ConfigMap
NAME                    DATA  AGE
muddled-pug-mysql-test  1     0s==> v1/Deployment
NAME               READY  UP-TO-DATE  AVAILABLE  AGE
muddled-pug-mysql  0/1    0           0          0s==> v1/PersistentVolumeClaim
NAME               STATUS   VOLUME  CAPACITY  ACCESS MODES  STORAGECLASS  AGE
muddled-pug-mysql  Pending  0s==> v1/Pod(related)
NAME                                READY  STATUS   RESTARTS  AGE
muddled-pug-mysql-6645d97f44-2wzb9  0/1    Pending  0         0s==> v1/Secret
NAME               TYPE    DATA  AGE
muddled-pug-mysql  Opaque  2     0s==> v1/Service
NAME               TYPE       CLUSTER-IP    EXTERNAL-IP  PORT(S)   AGE
muddled-pug-mysql  ClusterIP  10.1.107.152  <none>       3306/TCP  0sNOTES:
MySQL can be accessed via port 3306 on the following DNS name from within your cluster:
muddled-pug-mysql.default.svc.cluster.localTo get your root password run:MYSQL_ROOT_PASSWORD=$(kubectl get secret --namespace default muddled-pug-mysql -o jsonpath="{.data.mysql-root-password}" | base64 --decode; echo)To connect to your database:1. Run an Ubuntu pod that you can use as a client:kubectl run -i --tty ubuntu --image=ubuntu:16.04 --restart=Never -- bash -il2. Install the mysql client:$ apt-get update && apt-get install mysql-client -y3. Connect using the mysql cli, then provide your password:$ mysql -h muddled-pug-mysql -pTo connect to your database directly from outside the K8s cluster:MYSQL_HOST=127.0.0.1MYSQL_PORT=3306# Execute the following command to route the connection:kubectl port-forward svc/muddled-pug-mysql 3306mysql -h ${MYSQL_HOST} -P${MYSQL_PORT} -u root -p${MYSQL_ROOT_PASSWORD}[root@k8s-master ~]# kubectl get service muddled-pug-mysql
NAME                TYPE        CLUSTER-IP     EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
muddled-pug-mysql   ClusterIP   10.1.107.152   <none>        3306/TCP   6m6s

输出分为三部分：

  • chart本次部署的描述信息
  • NOTES部分显示的是release的使用方法
  • RESOURCES当前release包含的资源
[root@k8s-master ~]# kubectl get pvc muddled-pug-mysql
NAME                STATUS    VOLUME   CAPACITY   ACCESS MODES   STORAGECLASS   AGE
muddled-pug-mysql   Pending
[root@k8s-master ~]# helm delete muddled-pug
release "muddled-pug" deleted

由于还没有位mysql准备PV（PersistentVolume），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。

1.5 chart详解

chart是Helm的应用打包格式。chart由⼀系列文件组成，这些文件描述了Kubernetes部署应用时所需要的资源，比如Service、Deployment、PersistentVolumeClaim、Secret、ConfigMap等。

单个的chart可以非常简单，只用于部署⼀个服务，比如Memcached。chart也可以很复杂，部署整个应用，比如包含HTTPServers、Database、消息中间件、Cache等。

chart将这些文件放置在预定义的目录结构中，通常整个chart被打成tar包，而且标注上版本信息，便于Helm部署。
下面我们将详细讨论chart的目录结构以及包含的各类文件。

1.5.1 chart目录结构

以前面MySQLchart为例。⼀旦安装了某个chart，我们就可以在〜/.helm/cache/archive中找到chart的tar包

[root@k8s-master ~]# ls ~/.helm/cache/archive
mysql-0.3.5.tgz  mysql-1.6.9.tgz

解压后，MySQL chart目录结构如下：

[root@k8s-master archive]# tree mysql
mysql
├── Chart.yaml
├── README.md
├── templates
│   ├── configurationFiles-configmap.yaml
│   ├── deployment.yaml
│   ├── _helpers.tpl
│   ├── initializationFiles-configmap.yaml
│   ├── NOTES.txt
│   ├── pvc.yaml
│   ├── secrets.yaml
│   ├── serviceaccount.yaml
│   ├── servicemonitor.yaml
│   ├── svc.yaml
│   └── tests
│       ├── test-configmap.yaml
│       └── test.yaml
└── values.yaml

（1）Chart.yaml
YAML文件，描述chart的概要信息

[root@k8s-master mysql]# cat Chart.yaml
apiVersion: v1
appVersion: 5.7.30
deprecated: true
description: DEPRECATED - Fast, reliable, scalable, and easy to use open-source relationaldatabase system.
home: https://www.mysql.com/
icon: https://www.mysql.com/common/logos/logo-mysql-170x115.png
keywords:
- mysql
- database
- sql
name: mysql
sources:
- https://github.com/kubernetes/charts
- https://github.com/docker-library/mysql
version: 1.6.9

name和version是必填项，其他都是可选项。
（2）README.md
Markdown格式的README文件，相当于chart的使用文档，此文件为可选。
（3）LICENSE
文本文件，描述chart的许可信息，此文件为可选。
（4）requirements.yaml
chart可能依赖其他的chart，这些依赖关系可通过 requirements.yaml指定。
mysql这个没有
（5）values.yaml
chart支持在安装时根据参数进行定制化配置，而values.yaml则提供了这些配置参数的默认值

[root@k8s-master mysql]# cat Chart.yaml
apiVersion: v1
appVersion: 5.7.30
deprecated: true
description: DEPRECATED - Fast, reliable, scalable, and easy to use open-source relationaldatabase system.
home: https://www.mysql.com/
icon: https://www.mysql.com/common/logos/logo-mysql-170x115.png
keywords:
- mysql
- database
- sql
name: mysql
sources:
- https://github.com/kubernetes/charts
- https://github.com/docker-library/mysql
version: 1.6.9
[root@k8s-master mysql]# cat values.yaml
## mysql image version
## ref: https://hub.docker.com/r/library/mysql/tags/
##
image: "mysql"
imageTag: "5.7.30"strategy:type: Recreatebusybox:
... 很长

（6）templates目录
各类Kubernetes资源的配置模板都放置在这里。Helm会将values.yaml中的参数值注⼊模板中，生成标准的YAML配置文件。

模板是chart最重要的部分，也是Helm最强大的地方。模板增加了应用部署的灵活性，能够适用不同的环境。

1.6 为MySQL Chart准备PV

vi mysql-pv.yml

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:name: mysql-pv
spec:capacity:storage: 8GiaccessModes:- ReadWriteOncepersistentVolumeReclaimPolicy: Retain#storageClassName: nfsnfs:path: /edc/k8s/nfsdata/mysql-pvserver: k8s-master

[root@k8s-master ~]# vi mysql-pv.yml
[root@k8s-master ~]# kubectl apply -f mysql-pv.yml
persistentvolume/mysql-pv created
[root@k8s-master ~]# kubectl get pv
NAME       CAPACITY   ACCESS MODES   RECLAIM POLICY   STATUS      CLAIM   STORAGECLASS   REASON   AGE
mysql-pv   8Gi        RWO            Retain           Available

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  --set mysqlRootPassword=abc123456 -n my

mysqlRootPassword=设置密码 -n设置release名称。
通过helm list和helm status可以查看chart的最新状态。

[root@k8s-master ~]# helm list
NAME    REVISION        UPDATED                         STATUS          CHART           APP VERSION     NAMESPACE
my      1               Sun Feb  4 10:24:03 2024        DEPLOYED        mysql-1.6.9     5.7.30          default
[root@k8s-master ~]# helm status my
LAST DEPLOYED: Sun Feb  4 10:24:03 2024
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYEDRESOURCES:
==> v1/ConfigMap
NAME           DATA  AGE
my-mysql-test  1     74s==> v1/Deployment
NAME      READY  UP-TO-DATE  AVAILABLE  AGE
my-mysql  0/1    1           0          74s==> v1/PersistentVolumeClaim
NAME      STATUS  VOLUME    CAPACITY  ACCESS MODES  STORAGECLASS  AGE
my-mysql  Bound   mysql-pv  8Gi       RWO           74s==> v1/Pod(related)
NAME                      READY  STATUS    RESTARTS  AGE
my-mysql-75d8875fb-r785m  0/1    Init:0/1  0         74s

1.7 升级和回滚release

release发布后可以执行helm upgrade对其进行升级，通过–values或–set应用新的配置。比如将当前的MySQL版本升级到5.7.31。

[root@k8s-master ~]# helm upgrade --set imageTag=5.7.31 my stable/mysql
WARNING: This chart is deprecated
Release "my" has been upgraded.
LAST DEPLOYED: Sun Feb  4 10:46:36 2024
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYEDRESOURCES:

通过查看可以看到image已经换为了5.7.26：

[root@k8s-master ~]# kubectl get deployment my-mysql  -o wide
NAME       READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE   CONTAINERS   IMAGES         SELECTOR
my-mysql   0/1     1            0           19m   my-mysql     mysql:5.7.31   app=my-mysql,release=my

helm history可以查看release所有的版本

[root@k8s-master ~]# helm history my
REVISION        UPDATED                         STATUS          CHART           APP VERSION     DESCRIPTION
1               Sun Feb  4 10:24:03 2024        SUPERSEDED      mysql-1.6.9     5.7.30          Install complete
2               Sun Feb  4 10:46:36 2024        DEPLOYED        mysql-1.6.9     5.7.30          Upgrade complete

通过helm rollback可以回滚到任何版本

[root@k8s-master ~]# helm rollback my 1
Rollback was a success.

1.8自定义Chart实践

首先，通过以下命令创建一个chart命名为testchart：

helm create mychart

修改一下values.yaml

# Default values for mychart.
# This is a YAML-formatted file.
# Declare variables to be passed into your templates.replicaCount: 1image:repository: edisonsaonian/k8s-demotag: latestpullPolicy: IfNotPresentservice:type: NodePortport: 80nodePort: 31001ingress:enabled: falseresources:limits:cpu: 1memory: 228Mirequests:cpu: 100mmemory: 128Mi

这里我们选择NodePort的方式让外部可以通过31000端口访问到API，也设置了资源限制。
此外，我们再修改一下Templates目录下的deployment和service两个模板文件：
（1）deployment模板：重点关注两个探针的配置

   # 探针  检测项目是否存活livenessProbe:httpGet:path: /api/valuesport: http# 探针  检测项目是否启动成功readinessProbe:httpGet:path: /api/valuesport: httpinitialDelaySeconds: 30periodSeconds: 60resources:

（2）service模板：重点关注NodePort的配置

spec:type: {{ .Values.service.type }}ports:- port: {{ .Values.service.port }}targetPort: http# 添加nodePortnodePort: {{ .Values.service.nodePort }}

调试chart
只要是程序就会有bug，chart也不例外。Helm提供了debug的工具：helm lint和helm install --dry-run --debug。

[root@k8s-master ~]# helm lint mychart
==> Linting mychart
[INFO] Chart.yaml: icon is recommended1 chart(s) linted, no failures
[root@k8s-master ~]# helm install --dry-run mychart--debug
[debug] Created tunnel using local port: '38460'[debug] SERVER: "127.0.0.1:38460"[debug] Original chart version: ""
[debug] CHART PATH: /root/mychart

helm lint会检测chart的语法，报告错误以及给出建议。
helm install --dry-run --debug会模拟安装chart，并输出每个模板生成的YAML内容。
安装chart
当我们准备就绪，就可以安装chart了。Helm支持四种安装方法：
（1）安装仓库中的chart，例如helm install stable/nginx。
（2）通过tar包安装，例如helm install ./nginx-1.2.3.tgz。
（3）通过chart本地目录安装，例如helm install ./nginx。
（4）通过url安装，例如helm install https://example.com/charts/nginx-1.2.3.tgz

这里我们使用本地目录安装：

[root@k8s-master ~]# helm install mychart
NAME:   flabby-tiger
LAST DEPLOYED: Sun Feb  4 13:39:12 2024
NAMESPACE: default
STATUS: DEPLOYEDRESOURCES:
==> v1/Deployment
NAME                  READY  UP-TO-DATE  AVAILABLE  AGE
flabby-tiger-mychart  0/1    1           0          0s==> v1/Pod(related)
NAME                                   READY  STATUS             RESTARTS  AGE
flabby-tiger-mychart-79f477ddd8-99zq7  0/1    ContainerCreating  0         0s==> v1/Service
NAME                  TYPE      CLUSTER-IP  EXTERNAL-IP  PORT(S)          AGE
flabby-tiger-mychart  NodePort  10.1.8.163  <none>       31001:30647/TCP  0s==> v1/ServiceAccount
NAME                  SECRETS  AGE
flabby-tiger-mychart  1        0sNOTES:
1. Get the application URL by running these commands:export NODE_PORT=$(kubectl get --namespace default -o jsonpath="{.spec.ports[0].nodePort}" services flabby-tiger-mychart)export NODE_IP=$(kubectl get nodes --namespace default -o jsonpath="{.items[0].status.addresses[0].address}")echo http://$NODE_IP:$NODE_PORT

安装后再次验证

http://192.168.200.128:32000/api/values["edc-values1","edc-values2","edc-values3","edc-values4","edc-values5","edc-values6","edc-values7","edc-values8","edc-values9","edc-values10"]

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一 部署Spark客户端 1.1 部署spark3客户端 tar -zxvf spark-3.3.1-bin-3.0.0-cdh6.3.2.tgz -C /opt/cloudera/parcels/CDH/lib cd /opt/cloudera/parcels/CDH/lib mv spark-3.3.1-bin-3.0.0-cdh6.3.2/ spark3将 CDH 集群的 spark-env.sh 复制到 /opt/cloudera/parcels/CDH/li…
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Framework - ActivityThread 应用启动UI渲染流程

Framework - ActivityThread 应用启动UI渲染流程

一、概念 ActivityThread拥有 main(String[] agrs) 方法&#xff0c;作为程序的入口&#xff0c;是应用程序的初始化类。&#xff08;ActivityThread不是主线程&#xff0c;它在 main() 方法中实例化&#xff0c;是运行在主线程中。&#xff09;ApplicationThread是 ActivityT…
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Linux---信号

Linux---信号

前言 到饭点了&#xff0c;我点了一份外卖&#xff0c;然后又开了一把网游&#xff0c;这个时候&#xff0c;我在打游戏的过程中&#xff0c;我始终记得外卖小哥会随时给我打电话&#xff0c;通知我我去取外卖&#xff0c;这个时候游戏还没有结束。我在打游戏的过程中需要把外…
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Cannot resolve plugin org.apache.maven.plugins:maven-compiler-plugin:3.8.1

Cannot resolve plugin org.apache.maven.plugins:maven-compiler-plugin:3.8.1

目录 【问题描述】maven环境报错 Cannot resolve plugin org.apache.maven.plugins:maven-compiler-plugin:3.8.1 【解决办法】 检查maven路径是否一致 路径一致的话&#xff0c;更改配置文件settings.xml的镜像源。 添加代码到 <mirrors> <!-- 阿里镜像 --> &l…
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网络原理-TCP/IP(5)

网络原理-TCP/IP(5)

TCP协议 延迟应答 它也是基于滑动窗口,提高效率的一种机制,结合滑动窗口以及流量控制,能够以延迟应答ACK的方式,把反馈的窗口,搞大.核心在于允许范围内,让窗口尽可能大. 如果接收数据的主机立刻返回ACK应答,这时候返回的窗口可能比较小. 1.假设接收端缓冲区为1M.一次收到了5…
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新手小白零基础一分钟自动部署搭建幻兽帕鲁服务器教程

新手小白零基础一分钟自动部署搭建幻兽帕鲁服务器教程

对于初次接触游戏联机服务器搭建的新手玩家来说&#xff0c;部署和配置一个像“幻兽帕鲁”这样的网络游戏联机服务器可能会显得有些复杂。但别担心&#xff0c;本文将提供一种快速、简洁且适合零基础新手的一分钟自动部署搭建幻兽帕鲁游戏联机服务器的详细教程。 本文将为大家提…
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Linux 驱动开发基础知识——内核对设备树的处理与使用（十）

Linux 驱动开发基础知识——内核对设备树的处理与使用（十）

个人名片&#xff1a; &#x1f981;作者简介&#xff1a;学生 &#x1f42f;个人主页&#xff1a;妄北y &#x1f427;个人QQ&#xff1a;2061314755 &#x1f43b;个人邮箱&#xff1a;2061314755qq.com &#x1f989;个人WeChat&#xff1a;Vir2021GKBS &#x1f43c;本文由…
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