一、概述

Helm 是用于管理 Kubernetes 软件包的工具，称为图表。

• Helm Charts 帮助您定义，安装和升级最复杂的 Kubernetes应用程序。

• 图表易于创建，版本控制，共享和发布-因此开始使用Helm并停止复制和粘贴。

Helm 是CNCF的一个毕业项目，由Helm社区维护。

官方 GitHub : https://github.com/helm/helm

二、Kubernetes 的应用部署

Kubernetes 是一个提供了基于容器的应用集群管理解决方案。

Kubernetes 为容器化应用提供了部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等一系列完整功能。

Kubernetes 的核心设计理念是：用户定义要部署的应用程序的规则，而 Kubernetes 则负责按照定义的规则部署并运行应用程序。

• 如果应用程序出现问题导致偏离了定义的规格，Kubernetes 负责对其进行自动修正。

• 例如：定义的应用规则要求部署两个实例（Pod），其中一个实例异常终止了，Kubernetes 会检查到并重新启动一个新的实例。

• 用户通过使用 Kubernetes API 对象来描述应用程序规则，包括 Pod、Service、Volume、Namespace、ReplicaSet、Deployment、Job 等等。一般这些资源对象的定义需要写入一系列的 YAML 文件中，然后通过 Kubernetes 命令行工具 Kubectl 调 Kubernetes API 进行部署。

以一个典型的三层应用 Wordpress 为例，该应用程序就涉及到多个 Kubernetes API 对象，而要描述这些 Kubernetes API 对象就可能要同时维护多个 YAML 文件。

从上图可以看到，在进行 Kubernetes 软件部署时，我们

三、什么是 Helm

Helm 是 Deis 开发的一个用于 Kubernetes 应用的包管理工具，主要用来管理 Charts。(有点类似于 Ubuntu 中的 APT 或 CentOS 中的 YUM。)

Helm Chart 是用来封装 Kubernetes 原生应用程序的一系列 YAML 文件。可以在你部署应用的时候自定义应用程序的一些 Metadata，以便于应用程序的分发。

对于应用发布者而言，可以通过 Helm 打包应用、管理应用依赖关系、管理应用版本并发布应用到软件仓库。

对于使用者而言，使用 Helm 后不用需要编写复杂的应用部署文件，可以以简单的方式在 Kubernetes 上查找、安装、升级、回滚、卸载应用程序。

四、组件及相关术语

• Helm： 是一个命令行下的客户端工具。

  主要用于 Kubernetes 应用程序 Chart 的创建、打包、发布以及创建和管理本地和远程的 Chart 仓库

• Tiller： 是 Helm 的服务端，部署在 Kubernetes 集群中。

  Tiller 用于接收 Helm 的请求，并根据 Chart 生成 Kubernetes 的部署文件（ Helm 称为 Release ），然后提交给 Kubernetes 创建应用。Tiller 还提供了 Release 的升级、删除、回滚等一系列功能

• Chart： Helm 的软件包，采用 TAR 格式。

  类似于 APT 的 DEB 包或者 YUM 的 RPM 包，其包含了一组定义 Kubernetes 资源相关的 YAML 文件

• Repoistory： Helm 的软件仓库。

  Repository 本质上是一个 Web 服务器，该服务器保存了一系列的 Chart 软件包以供用户下载，并且提供了一个该 Repository 的 Chart 包的清单文件以供查询。Helm 可以同时管理多个不同的 Repository

• Release： 使用 helm install 命令在 Kubernetes 集群中部署的 Chart 称为 Release。

  注意： Helm 中提到的 Release 和我们通常概念中的版本有所不同，这里的 Release 可以理解为 Helm 使用 Chart 包部署的一个应用实例。

五、工作原理

下图描述了 Helm 的几个关键组件 Helm（客户端）、Tiller（服务器）、Repository（Chart 软件仓库）、 Chart（软件包） 之间的关系。

Chart Install 安装过程

• Helm 从指定的目录或者 TAR 文件中解析出 Chart 结构信息
• Helm 将指定的 Chart 结构和 Values 信息通过 gRPC 传递给 Tiller
• Tiller 根据 Chart 和 Values 生成一个 Release
• Tiller 将 Release 发送给 Kubernetes 用于生成 Release

Chart Update 更新过程

• Helm 从指定的目录或者 TAR 文件中解析出 Chart 结构信息
• Helm 将需要更新的 Release 的名称、Chart 结构和 Values 信息传递给 Tiller
• Tiller 生成 Release 并更新指定名称的 Release 的 History
• Tiller 将 Release 发送给 Kubernetes 用于更新 Release

Chart Rollback 回滚过程

• Helm 将要回滚的 Release 的名称传递给 Tiller
• Tiller 根据 Release 的名称查找 History
• Tiller 从 History 中获取上一个 Release
• Tiller 将上一个 Release 发送给 Kubernetes 用于替换当前 Release

Chart 处理依赖

Tiller 在处理 Chart 时，直接将 Chart 以及其依赖的所有 Charts 合并为一个 Release，同时传递给 Kubernetes。因此 Tiller 并不负责管理依赖之间的启动顺序。Chart 中的应用需要能够自行处理依赖关系。