k8s之Helm详细讲解_helm详解

1 Helm包管理工具

1.1 Helm的简介

在没使用 helm 之前，向 kubernetes 部署应用，我们要依次部署 deployment、svc 等，步骤较繁琐。 况且随着很多项目微服务化，复杂的应用在容器中部署以及管理显得较为复杂，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 Kubernetes 应用的部署和管理。

==Helm 本质就是让 K8s 的应用管理（Deployment、Service 等）可配置，可以通过类似于传递环境变量的方式能动态生成。==通过动态生成 K8s 资源清单文件（deployment.yaml、service.yaml）。然后调用 Kubectl 自动执行 K8s 资源部署。

Helm 是官方提供的类似于 YUM 的包管理器，是部署环境的流程封装。

1.2 Helm 中三个重要的概念

• **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。
• **Repository（仓库）：**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。可以理解为 Helm 使用 Chart 包部署的一个应用实例。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

以 MySQL chart 为例，如果你想在你的集群中运行两个数据库，你可以安装该 chart 两次。每一个数据库都会拥有它自己的 release 和 release name。可以将 release 想象成应用程序发布的版本号。

1.3 Helm3 与 Helm2 的区别

Helmv2是C/S 架构，主要分为客户端helm 和服务器端tiller。而由于 RBAC 等权限控制体系的逐渐完善，多租户和安全的需求日益兴起，tiller变得越来越不安全，社区在权限控制领域遇到了极大的阻碍。所以在Helm3 版本中，直接将tiller 这一核心组件移除，helm 直接和kubernetes API 进行通信。直接带来的好处如下：

• Helm的架构变的更为简单和灵活
• 不再需要创建ServiceAccount，直接使用当前环境中的kubeconfig配置
• 可以直接和kubernetesAPl交互，更为安全
• 不再需要使用helminit来进行初始化

1.4 Helm常用命令

功能分类 命令示例 使用场景 核心参数 基础操作 helm install [RELEASE] [CHART] 部署应用到 K8s 集群（如 helm install myapp bitnami/nginx） -f values.yaml：自定义配置文件 --set key=value：临时覆盖值 --dry-run：模拟安装不执行 helm upgrade [RELEASE] [CHART] 升级应用版本或配置（如 helm upgrade myapp bitnami/nginx --version 15.3.1） --version x.y.z：指定 Chart 版本 --reset-values：重置非默认配置值 helm uninstall [RELEASE] 卸载应用（如 helm uninstall myapp -n prod） --keep-history：保留历史记录 -n NAMESPACE：指定命名空间 Release 管理 helm list 查看已部署的应用列表（如 helm ls -a -n dev） -a/--all：显示所有状态的 Release -n NAMESPACE：指定命名空间 helm status [RELEASE] 查看应用详细状态（如 helm status myapp -o yaml） -o json/yaml：输出 JSON/YAML 格式 helm history [RELEASE] 查看应用升级 / 回滚历史（如 helm history myapp --max=5） --max=10：显示最近 10 次历史 helm rollback [RELEASE] [REVISION] 回滚到指定版本（如 helm rollback myapp 2） Chart 操作 helm repo add [NAME] [URL] 添加 Chart 仓库（如 helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami） --username/--password：认证信息 --force-update：强制更新索引 helm repo update 更新本地仓库索引（获取最新 Charts 列表） helm search repo [KEYWORD] 搜索仓库中的 Charts（如 helm search repo nginx --versions） --version x.y.z：指定版本过滤 -l/--versions：显示所有版本 helm pull [CHART] 下载 Chart 到本地（如 helm pull bitnami/nginx --untar） --untar：解压到当前目录 --destination /path：指定下载路径 配置与调试 helm show values [CHART] 查看 Chart 默认配置（如 helm show values bitnami/nginx） helm template [RELEASE] [CHART] 本地渲染模板（不部署），用于调试 YAML（如 helm template myapp bitnami/nginx） -f values.yaml：自定义配置 --show-only templates/deployment.yaml：仅显示特定模板 helm lint [CHART_DIR] 检查 Chart 语法和结构（如 helm lint ./mychart） 插件扩展 helm plugin install [URL] 安装插件（如 helm plugin install https://github.com/databus23/helm-diff） helm plugin list 列出已安装插件

1.5 Helm实操

安装Helm

curl -fsSL -o get_helm.sh https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3chmod 700 get_helm.sh./get_helm.sh

添加chart仓库

当您已经安装好了Helm之后，您可以添加一个chart 仓库。

• 官方仓库：https://charts.bitnami.com/bitnami
• 阿里云：https://kubernetes.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/charts
• 微软：http://mirror.azure.cn/kubernetes/charts

# 添加chart仓库helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami# 当添加完成，您将可以看到可以被您安装的 charts 列表helm search repo bitnami# 更新charts列表helm repo update# 查看repo仓库helm repo ls# 移除仓库helm repo remove <仓库名称>

安装chart示例

# 安装一个apache的chart包helm search repo apache # Helm 搜索使用模糊字符串匹配算法helm install web bitnami/apache # release名为webhelm install bitnami/apache --generate-name # 随机名# 查看已部署的应用,也就是查看releasehelm listhelm show chart bitnami/apache # 查看chart的基本信息

卸载chart示例

helm v2 版本中，当一个 release 被删除，会保留一条删除记录。而在 Helm 3 中，删除也会移除 release 的记录。 如果你想保留删除记录，使用 helm uninstall --keep-history 。使用 helm list --uninstalled 只会展示使用了 --keep-history 删除的 release
helm list --all 会展示 Helm 保留的所有 release 记录，包括失败或删除的条目（指定了 --keep-history ）

# 卸载已部署的名为web的releasehelm uninstall web # 该命令会从Kubernetes卸载web它将删除和该版本相关的所有相关资源（service、deployment、 pod等）甚至版本历史 --keep-history # 该选项， Helm 将会保存版本历史 helm status web # 查看该版本的信息

安装前自定义chart

安装过程中有两种方式传递配置数据

• --values (或 -f )：使用 YAML 文件覆盖配置。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

如果同时使用两种方式，则--set 中的值会被合并到 --values 中，但是 --set 中的值优先级更高。在 --set 中覆盖的内容会被被保存在 ConfigMap 中。可以通过 helm get values 来查看指定 release 中 --set 设置的值。也可以通过运行 helm upgrade 并指定 --reset-values 字段来清除 --set 中设置的值

# 查看 chart 中的可配置选项helm show values bitnami/apache # 使用 YAML 格式的文件覆盖上述任意配置项，并在安装过程中使用该文件vim values.yamlservice: type: NodePort helm install web -f values.yaml bitnami/apache# 查看svc，service的类型就是NOdePort类型了kubectl get svc 

下载chart包到本地

# 下载apache的chart包[root@master 7.2]# helm pull bitnami/apache[root@master 7.2]# lsapache-11.3.18.tgz[root@master 7.2]# tar xf apache-11.3.18.tgz [root@master 7.2]# lsapache apache-11.3.18.tgz# 目录里的templates存放K8s部署资源模板，Chart.yaml：包含chart的基本信息（版本、名称等）[root@master 7.2]# ls apacheChart.lock Chart.yaml README.md values.schema.jsoncharts files templates values.yaml[root@master 7.2]# vim 1.values.yaml image: registry: harbor:443 repository: library/apache tag: 2.4.63global: security: allowInsecureImages: true # 显式允许非标准镜像service: type: ClusterIP[root@master 7.2]# helm install test -f 1.values.yaml apache/.

helm upgrade升级

当你想升级到 chart 的新版本，或是修改 release 的配置，你可以使用 helm upgrade 命令。Helm 会尝试执行最小侵入式升级。即它只会更新自上次发布以来发生了更改的内容

# 创建配置项，然后在安装chart的时候，指定该yaml配置项[root@master 7.2]# vim 1.values.yaml image: registry: harbor:443 repository: library/apache tag: 2.4.63global: security: allowInsecureImages: true # 显式允许非标准镜像service: type: ClusterIP# 安装chart包，并使用-f选项修改配置项[root@master 7.2]# helm install web -f 1.values.yaml bitnami/apache# 部署完后，查看svc类型是不是被修改成了ClusterIP[root@master 7.2]# kubectl get svcNAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGEkubernetes ClusterIP 10.245.0.1 <none> 443/TCP 63dweb-apache ClusterIP 10.245.134.139 <none> 80/TCP,443/TCP 50s# 再次创建配置项，来修改svc的类型[root@master 7.2]# vim 2.values.yaml service: type: NodePort# 使用upgrade子命令来升级web这个release的svc类型[root@master 7.2]# helm upgrade -f 2.values.yaml web bitnami/apache# 升级后，查看svc的类型就变成了NodePort[root@master 7.2]# kubectl get svcNAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S)AGEkubernetes ClusterIP 10.245.0.1 <none> 443/TCP63dweb-apache NodePort 10.245.134.139 <none> 80:31221/TCP,443:32027/TCP 2m# 看看配置值是否真的生效了[root@master 7.2]# helm get values webUSER-SUPPLIED VALUES:service: type: NodePort

helm rollback回滚

现在，假如在一次发布过程中，发生了不符合预期的事情，也很容易通过 helm rollback [RELEASE] [REVISION]命令回滚到之前的发布版本
release 版本其实是一个增量修订（revision）。 每当发生了一次安装、升级或回滚操作，revision 的值就会加1。第一次 revision 的值永远是1。我们可以使用 helm history [RELEASE] 命令来查看一个特定 release 的修订版本号

# 查看历史版本[root@master 7.2]# helm history webREVISION UPDATED STATUS CHART APP VERSION DESCRIPTION 1  Wed Jul 2 16:05:50 2025 superseded apache-11.3.182.4.63  Install complete2  Wed Jul 2 16:07:39 2025 deployed apache-11.3.182.4.63  Upgrade complete# 回滚到1版本[root@master 7.2]# helm rollback web 1Rollback was a success! Happy Helming!# 回滚后，查看svc的类型就变成了1版本的ClusterIP类型[root@master 7.2]# kubectl get svcNAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGEkubernetes ClusterIP 10.245.0.1 <none> 443/TCP 63dweb-apache ClusterIP 10.245.134.139 <none> 80/TCP,443/TCP 93m# 再次查看历史版本[root@master 7.2]# helm history webREVISION UPDATED STATUS CHART  APP VERSION DESCRIPTION 1  Wed Jul 2 16:05:50 2025 superseded apache-11.3.18 2.4.63 Install complete2  Wed Jul 2 16:07:39 2025 superseded apache-11.3.18 2.4.63 Upgrade complete3  Wed Jul 2 17:39:17 2025 deployed apache-11.3.18 2.4.63 Rollback to 1 

创建一个自己的chart

# 创建一个模板[root@master 7.2]# helm create mychartCreating mychart[root@master 7.2]# ls1.values.yaml 2.values.yaml apache apache-11.3.18.tgz mychart[root@master 7.2]# tree mychart/mychart/├── charts # 子 Chart（依赖的其他 Charts）├── Chart.yaml # Chart 元数据（名称、版本、依赖等）├── templates # Kubernetes 资源模板（YAML 文件）│ ├── deployment.yaml│ ├── _helpers.tpl│ ├── hpa.yaml│ ├── ingress.yaml│ ├── NOTES.txt # 安装后的提示信息│ ├── serviceaccount.yaml│ ├── service.yaml│ └── tests│ └── test-connection.yaml└── values.yaml # 默认配置（可被用户覆盖）3 directories, 10 files[root@master 7.2]# cd mychart/# 删除模板中的文件，我们自己创建[root@master mychart]# rm -fr values.yaml templates/*=======================================================[root@master mychart]# vim templates/NOTES.txt 1、这是一个测试的 myapp chart2、myapp release 名字：myapp-test-{{ now | date \"20060102030405\" }}-deploy3、service 名字：myapp-test-{{ now | date \"20060102030405\" }}-svc=======================================================[root@master mychart]# vim templates/svc.yaml apiVersion: v1kind: Servicemetadata: labels: app: mychart name: mychart-test-{{ now | date \"20060102030405\" }}-svcspec: ports: - name: 80-80 port: 80 protocol: TCP targetPort: 80 {{- if eq .Values.service.type \"NodePort\" }} nodePort: {{ .Values.service.nodeport }} {{- end }} selector: app: mychart type: {{ .Values.service.type | quote }}=======================================================[root@master mychart]# vim templates/deployment.yaml apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: labels: app: mychart name: mychart-test-{{ now | date \"20060102030405\" }}-deployspec: replicas: {{.Values.replicaCount}} selector: matchLabels: app: my-dep template: metadata: labels: app: my-dep spec: containers: - image: {{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }} name: mychart=======================================================[root@master mychart]# vim values.yaml # Default values for myapp.# This is a YAML-formatted file.# Declare variables to be passed into your templates.replicaCount: 5image: repository: library/myos tag: httpdservice: type: NodePort nodeport: 31111========================================================# 创建自己的chart，并指定参数配置项[root@master mychart]# helm install mychart -f values.yaml ../mychart/NAME: mychartLAST DEPLOYED: Wed Jul 2 21:58:59 2025NAMESPACE: defaultSTATUS: deployedREVISION: 1TEST SUITE: NoneNOTES:1、这是一个测试的 myapp chart2、myapp release 名字：myapp-test-20250702095859-deploy3、service 名字：myapp-test-20250702095859-svc# 查看release[root@master mychart]# helm lsNAME NAMESPACE REVISION UPDATED STATUS CHART  APP VERSIONmychart default 1  2025-07-02 21:58:59.099379134 +0800 CSdeployed mychart-0.1.0 1.16.0 test default 1  2025-07-02 18:16:54.973706955 +0800 CSdeployed apache-11.3.18 2.4.63 web default 3  2025-07-02 17:39:17.204102761 +0800 CSdeployed apache-11.3.18 2.4.63 # 查看svc类型是不是我们上面指定NodePort类型的31111端口[root@master mychart]# kubectl get svcNAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGEkubernetes ClusterIP 10.245.0.1 <none> 443/TCP 63dmychart-test-20250702095859-svc NodePort 10.245.144.95 <none> 80:31111/TCP 20stest-apache ClusterIP 10.245.228.226 <none> 80/TCP,443/TCP 3h42mweb-apache ClusterIP 10.245.134.139 <none> 80/TCP,443/TCP 5h53m# 查看deployment是不是5副本的[root@master mychart]# kubectl get deployNAME  READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGEmychart-test-20250702095859-deploy 5/5 5 5  33stest-apache 1/1 1 1  3h42mweb-apache 1/1 1 1  5h53m# 查看pod的状态是不是running运行的状态[root@master mychart]# kubectl get podsNAME READY STATUS RESTARTS AGEmychart-test-20250702095859-deploy-7f4bf7d6bf-4wz8h 1/1 Running 0 38smychart-test-20250702095859-deploy-7f4bf7d6bf-fh4wz 1/1 Running 0 38smychart-test-20250702095859-deploy-7f4bf7d6bf-j7thf 1/1 Running 0 38smychart-test-20250702095859-deploy-7f4bf7d6bf-ktzp9 1/1 Running 0 38smychart-test-20250702095859-deploy-7f4bf7d6bf-qw8z7 1/1 Running 0 38stest-apache-5646477d78-r8szb 1/1 Running 1 (77m ago) 3h42mweb-apache-7d8c6d8cbb-dllfl 1/1 Running 1 (77m ago) 5h53m

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