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Helm容器应用包管理工具安装记录

• 本文在Docker on Mac 18.02上试验通过，Ubuntu16.04+K8S1.10.2上验证可用。

Docker(https://www.docker.com)已经被大量使用，可以从dockerhub（https://www.dockerhub.com）或者私有的Harbor/Registry(https://my.oschina.net/u/2306127/blog/659097)来拉取镜像，快速创建一个虚拟的系统。但对于很多服务来说，往往需要多个docker来共同完成，这可以通过docker compose文件，一次性启动多个docker container，可以运行于swarm模式或者Kubernetes模式，从而提供伸缩能力。

Helm(https://docs.helm.sh/)是基于Kubernetes面向容器的包管理工具，包括客户端、服务端两个主要部分。Helm的包类似于docker compose文件（与Rancher的应用文件也基本类似）。Helm的包以一个目录方式存储，可以放在github.com的代码仓库中进行共享(如：https://github.com/openthings/zhelm-charts)，也可以从已有的仓库服务中直接安装，https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com/ 是Google维护的chart库，访问该地址可以看到所有的chart列表（需要科学访问），由于这个是Helm的默认主库，因此安装Helm也是要求能够访问这个地址的，否则helm init执行后运行时会异常。也可以搭建自己的Helm服务，而本地一般会在主目录下维护一个.helm的本地仓库。

• 注意：helm只记录docker的运行描述参数，并不代替Docker images的存储服务。
• Monocular-GUI for Helm，https://github.com/kubernetes-helm/monocular 。
• 引用：https://my.oschina.net/u/2306127/blog/1619818 。
• 源码：https://github.com/kubernetes/helm，可下载Release版本。

1、安装Helm

• 安装脚本文件，参见：
  • https://github.com/openthings/kubernetes-tools/tree/master/kubeadm/helm
•  Helm Chart库，参见：
  • https://github.com/openthings/helm-charts

下载安装:

curl https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/helm/master/scripts/get > get_helm.sh
chmod 700 get_helm.sh
./get_helm.sh

或者直接下载，拷贝到/usr/local/bin目录中（或其它目录）运行：

wget -c https://storage.googleapis.com/kubernetes-helm/helm-v2.9.1-linux-amd64.tar.gz
tar -vxf helm-v2.9.1-linux-amd64.tar.gz
sudo cp linux-amd64/helm /usr/local/bin

查看版本信息：

helm version

查看状态:

kubectl cluster-info
kubectl config current-context

对于2.9.0/1版本，需要打上补丁，操作如下：

kubectl -n kube-system patch deployment tiller-deploy -p '{"spec": {"template": {"spec": {"automountServiceAccountToken": true}}}}

创建权限设置文件：

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: tiller
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: tiller
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: tiller
    namespace: kube-system

将上面内容保存为helm-rbac-config.yaml，然后运行创建服务账号和kubernetes的访问授权：

kubectl create -f helm-rbac-config.yaml

helm初始化：

helm init --service-account tiller

检查安装是否成功：

kubectl -n kube-system get pods | grep tiller

或者：

kubectl get pods --namespace=kube-system

更新仓库：

helm repo update 

• 注意，如果出现异常，一般是网络问题。下载镜像需要等待和科学上网。

权限问题

helm init 运行起来了，但是helm list 运行出错，如下。

helm list
Error: configmaps is forbidden: User "system:serviceaccount:kube-system:default" cannot list configmaps in the namespace "kube-system"

这是RABC权限设置问题，参照如下解决（更好的方式时使用前面的rbac-config.yaml配置文件）：

kubectl create serviceaccount --namespace kube-system tiller

kubectl create clusterrolebinding tiller-cluster-rule --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:tiller

kubectl patch deploy --namespace kube-system tiller-deploy -p '{"spec":{"template":{"spec":{"serviceAccount":"tiller"}}}}'      
helm init --service-account tiller --upgrade

Kubernetes升级后问题解决：

Kubernetes升级到1.11.2后，helm list出现下面错误：

Error: configmaps is forbidden: User "system:serviceaccount:kube-system:default"

重新运行权限设置和初始化后，运行正常：

# 在kube-system命名空间中创建tiller账户
kubectl create serviceaccount --namespace kube-system tiller

# 创建角色并授予cluster-admin权限
kubectl create clusterrolebinding tiller-cluster-rule --clusterrole=cluster-admin --serviceaccount=kube-system:tiller

# 指定账户进行初始化，别忘了还要指定tiller镜像哦
helm init --service-account tiller --upgrade # --tiller-image

在控制台输入helm，显示helm的主要命令，如下：

Available Commands:
  completion  Generate autocompletions script for the specified shell (bash or zsh)
  create      create a new chart with the given name
  delete      given a release name, delete the release from Kubernetes
  dependency  manage a chart's dependencies
  fetch       download a chart from a repository and (optionally) unpack it in local directory
  get         download a named release
  history     fetch release history
  home        displays the location of HELM_HOME
  init        initialize Helm on both client and server
  inspect     inspect a chart
  install     install a chart archive
  lint        examines a chart for possible issues
  list        list releases
  package     package a chart directory into a chart archive
  plugin      add, list, or remove Helm plugins
  repo        add, list, remove, update, and index chart repositories
  reset       uninstalls Tiller from a cluster
  rollback    roll back a release to a previous revision
  search      search for a keyword in charts
  serve       start a local http web server
  status      displays the status of the named release
  template    locally render templates
  test        test a release
  upgrade     upgrade a release
  verify      verify that a chart at the given path has been signed and is valid
  version     print the client/server version information

Flags:
      --debug                     enable verbose output
  -h, --help                      help for helm
      --home string               location of your Helm config. Overrides $HELM_HOME (default "/Users/wangerqi/.helm")
      --host string               address of Tiller. Overrides $HELM_HOST
      --kube-context string       name of the kubeconfig context to use
      --kubeconfig string         path to kubeconfig file. Overrides $KUBECONFIG
      --tiller-namespace string   namespace of Tiller (default "kube

2、使用Helm

Helm已经有不少内置的应用服务（地址为 https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com/）， 源文件在 https://github.com/kubernetes/charts  ，建议自己Fork下来，修改后就可以直接使用，我自己做了个镜像（ https://github.com/openthings/zhelm-charts ），有一些小的改进。

下面以安装MySQL为例说明Helm的使用：

安装MySQL

可以通过docker run或docker compose文件来启动 MySQL容器。这里，我们使用helm来安装。运行：

helm install stable/mysql

然后，检查容器是否运行：

kubectl get pod

获取MySQL的登录密码：

MYSQL_ROOT_PASSWORD=$(kubectl get secret --namespace default knotted-pronghorn-mysql -o jsonpath="{.data.mysql-root-password}" | base64 --decode; echo)

echo $MYSQL_ROOT_PASSWORD

记录下来，后面登录使用。

创建MySQL客户端，基于Ubuntu：

kubectl run -i --tty ubuntu --image=ubuntu:16.04 --restart=Never -- bash -il

然后，进入了Ubuntu的控制台，安装mysql的客户端软件：

apt-get update && apt-get install mysql-client -y

登录进mysql：

mysql -h knotted-pronghorn-mysql -p

3、创建自己的Chart

helm里面的包描述文件叫chart，既可以使用kubernetes内置的，也可以创建自己的chart，然后加到仓库里面、安装使用。

• 建议将自己的chart放到github.com的projects里面，进行版本化管理和共享。

这里介绍创建创建自己chart的方法，在控制台输入：

helm create mongodb

#目录结构如下：
mongodb
├── Chart.yaml #Chart本身的版本和配置信息
├── charts #依赖的chart
├── templates #配置模板目录
│   ├── NOTES.txt #helm提示信息
│   ├── _helpers.tpl #用于修改kubernetes objcet配置的模板
│   ├── deployment.yaml #kubernetes Deployment object
│   └── service.yaml #kubernetes Serivce
└── values.yaml #kubernetes object configuration

目录结构和文件是helm自动生成的，具体的文件内容可以进目录去查看。

先验证、测试一下：

helm install --dry-run --debug mongodb

安装到本地Kubernetes服务中：

helm install  mongodb

查看下该服务在Kubernetes环境下的运行状态：

kubectl get pod

查看Helm仓库：

helm ls

删除仓库中的服务，如：

helm delete mongodb

对该服务打包：

helm package .

注意，因为Kubernetes面向的网络服务集群，helm的后台是通过tiller服务远程执行的（即便位于同一个机器），因此需要tiller服务可用，如果reset集群后，可以通过helm init重新安装。

正常情况下，Kubernetes服务运行状态如下：

kubectl get pod --namespace=kube-system

NAME                                         READY     STATUS    RESTARTS   AGE
etcd-docker-for-desktop                      1/1       Running   0          56m
kube-apiserver-docker-for-desktop            1/1       Running   0          56m
kube-controller-manager-docker-for-desktop   1/1       Running   0          55m
kube-dns-6f4fd4bdf-gv59d                     3/3       Running   0          55m
kube-proxy-r4xnw                             1/1       Running   0          55m
kube-scheduler-docker-for-desktop            1/1       Running   0          57m
kubernetes-dashboard-845747bdd4-v8jg6        1/1       Running   0          25m
tiller-deploy-7594bf7b76-dlxt2               1/1       Running   0          8m

其中的dashboard是一个Kubernetes管理Web可视化面板，可以参照这里安装：

• https://my.oschina.net/u/2306127/blog/1606599

参考：https://docs.bitnami.com/kubernetes/how-to/deploy-application-kubernetes-helm/