k8s的chart学习(上)
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 HTTP Servers、 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.chart 目录结构
以前面 MySQL chart 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。
解压后,MySQL chart 目录结构如下:
目录名就是 chart 的名字(不带版本信息),这里是 mysql
,包含如下内容:
Chart.yaml
YAML 文件,描述 chart 的概要信息
name
和 version
是必填项,其他都是可选。
templates 目录
各类 Kubernetes 资源的配置模板都放置在这里。Helm 会将 values.yaml 中的参数值注入到模板中生成标准的 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,我们后面会详细讨论。
templates/NOTES.txt
chart 的简易使用文档,chart 安装成功后会显示此文档内容。
与模板一样,可以在 NOTE.txt 中插入配置参数,Helm 会动态注入参数值。
2.chart模板
Helm 通过模板创建 Kubernetes 能够理解的 YAML 格式的资源配置文件,我们将通过例子来学习如何使用模板。
以 templates/secrets.yaml
为例:
从结构看,文件的内容非常像 Secret 配置,只是大部分属性值变成了{{ xxx }}
。这些 {{ xxx }}
实际上是模板的语法。Helm 采用了 Go 语言的模板来编写 chart。Go 模板非常强大,支持变量、对象、函数、流控制等功能。下面我们通过解析 templates/secrets.yaml
快速学习模板。
① {{ template "mysql.fullname" . }}
定义 Secret 的 name
。
关键字 template
的作用是引用一个子模板 mysql.fullname
。这个子模板是在 templates/_helpers.tpl
文件中定义的。
这个定义还是很复杂的,因为它用到了模板语言中的对象、函数、流控制等概念。现在看不懂没关系,这里我们学习的重点是:如果存在一些信息多个模板都会用到,则可在 templates/_helpers.tpl
中将其定义为子模板,然后通过 templates
函数引用。
这里 mysql.fullname
是由 release 与 chart 二者名字拼接组成。
根据 chart 的最佳实践,所有资源的名称都应该保持一致,对于我们这个 chart,无论 Secret 还是 Deployment、PersistentVolumeClaim、Service,它们的名字都是子模板 mysql.fullname
的值。
② Chart
和 Release
是 Helm 预定义的对象,每个对象都有自己的属性,可以在模板中使用。如果使用下面命令安装 chart:
helm install stable/mysql -n my
那么:
{{ .Chart.Name }}
的值为 mysql
。{{ .Chart.Version }}
的值为 0.10.2
。{{ .Release.Name }}
的值为 my
。{{ .Release.Service }}
始终取值为 Tiller
。{{ template "mysql.fullname" . }}
计算结果为 my-mysql
。
③ 这里指定 mysql-root-password
的值,不过使用了 if-else
的流控制,其逻辑为:
如果 .Values.mysqlRootPassword
有值,则对其进行 base64 编码;否则随机生成一个 10 位的字符串并编码。
Values
也是预定义的对象,代表的是 values.yaml
文件。而 .Values.mysqlRootPassword
则是 values.yaml
中定义的 mysqlRootPassword
参数:
因为 mysqlRootPassword
被注释掉了,没有赋值,所以逻辑判断会走 else
,即随机生成密码。
randAlphaNum
、b64enc
、quote
都是 Go 模板语言支持的函数,函数之间可以通过管道 |
连接。{{ randAlphaNum 10 | b64enc | quote }}
的作用是首先随机产生一个长度为 10 的字符串,然后将其 base64 编码,最后两边加上双引号。
templates/secrets.yaml
这个例子展示了 chart 模板主要的功能,我们最大的收获应该是:模板将 chart 参数化了,通过 values.yaml
可以灵活定制应用。
无论多复杂的应用,用户都可以用 Go 模板语言编写出 chart。无非是使用到更多的函数、对象和流控制。对于初学者,我的建议是尽量参考官方的 chart。根据二八定律,这些 chart 已经覆盖了绝大部分情况,而且采用了最佳实践。如何遇到不懂的函数、对象和其他语法,可参考官网文档 https://docs.helm.sh
3.MySQL chart实践
3.1chart 安装前的准备
作为准备工作,安装之前需要先清楚 chart 的使用方法。这些信息通常记录在 values.yaml 和 README.md 中。除了下载源文件查看,执行 helm inspect values
可能是更方便的方法。
输出的实际上是 values.yaml 的内容。阅读注释就可以知道 MySQL chart 支持哪些参数,安装之前需要做哪些准备。其中有一部分是关于存储的:
chart 定义了一个 PersistentVolumeClaim,申请 8G 的 PersistentVolume。由于我们的实验环境不支持动态供给,所以得预先创建好相应的 PV,其配置文件 mysql-pv.yml
内容为:
helm安装不会指定storageclassname,这个pvc就会看当前的namespace有没有default的storageclass,所以配置文件中storageClass不需要指定。
创建PV mysql-pv
接下来就可以安装 chart 了。
3.2定制化安装 chart
除了接受 values.yaml 的默认值,我们还可以定制化 chart,比如设置 mysqlRootPassword
。
Helm 有两种方式传递配置参数:
指定自己的 values 文件。
通常的做法是首先通过helm inspect values mysql > myvalues.yaml
生成 values 文件,然后设置mysqlRootPassword
,之后执行helm install --values=myvalues.yaml mysql
。通过
--set
直接传入参数值,比如:
helm install ali/mysql --set mysqlRootPassword=admin123 -n my
mysqlRootPassword
设置为 abc123
。另外,-n
设置 release 为 my
,各类资源的名称即为my-mysql
。
通过 helm list
和 helm status
可以查看 chart 的最新状态。
通过kubectl get 命令查看 pv pvc pod的状态
PVC 已经 Bound
,Deployment 也 AVAILABLE
。
4.升级和回滚 release
release 发布后可以执行 helm upgrade
对其升级,通过 --values
或 --set
应用新的配置。比如将当前的 MySQL 版本升级到 5.7.15:
helm upgrade --set imageTag=5.7. my ali/mysql
等待一些时间,升级成功。
helm history
可以查看 release 所有的版本。通过 helm rollback
可以回滚到任何版本。
回滚成功,MySQL 恢复到 5.7.14。
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