K8S学习指南(53)-k8s包管理模板Chart语法

引言

在Kubernetes（K8s）生态系统中，Helm 是一款流行的包管理工具，而 Helm Chart 则是用于描述和定义 K8s 应用程序的模板。本文将深入讨论 Helm Chart 的语法，包括 Chart 的结构、模板文件、函数、变量等方面，同时提供详细的示例演示如何使用 Helm Chart 创建和定制 K8s 应用程序。

Helm Chart 结构

一个 Helm Chart 通常由一组文件和目录组成，其中包含了定义 K8s 应用程序所需的所有信息。以下是一个标准 Helm Chart 的基本结构：

mychart/
|-- Chart.yaml
|-- values.yaml
|-- charts/
|-- templates/
|   |-- deployment.yaml
|   |-- service.yaml
|-- ...

• Chart.yaml： Chart 的元数据文件，包含 Chart 的名称、版本、描述等信息。
• values.yaml： 默认的配置值文件，用于定义 Chart 的默认配置。
• charts/： 用于存放依赖的子 Charts。
• templates/： 包含 K8s 资源的模板文件，如 Deployment、Service 等。

Chart.yaml 文件

Chart.yaml 文件包含了 Chart 的元数据信息，以下是一个简单的示例：

apiVersion: v2
name: mychart
description: A Helm chart for my Kubernetes application
version: 0.1.0

• apiVersion： 表示使用的 Helm API 版本，通常为 v2。
• name： Chart 的名称，用于唯一标识 Chart。
• description： Chart 的描述信息，用于说明 Chart 的用途。
• version： Chart 的版本，遵循 Semantic Versioning 规范。

values.yaml 文件

values.yaml 文件用于定义 Chart 的默认配置值，以下是一个简单的示例：

# values.yaml

replicaCount: 1
image:
  repository: nginx
  tag: stable
  pullPolicy: IfNotPresent
service:
  name: my-service
  type: ClusterIP
  port: 80

在模板文件中，可以使用这些配置值，例如：

# templates/deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{ include "mychart.fullname" . }}
spec:
  replicas: {{ .Values.replicaCount }}
  template:
    spec:
      containers:
      - name: my-container
        image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}"

模板文件

模板文件位于 templates 目录下，其中包含了 K8s 资源的 YAML 文件，使用 Go 的模板语法进行参数替换。以下是一个简单的 Deployment 模板文件示例：

# templates/deployment.yaml

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{ include "mychart.fullname" . }}
spec:
  replicas: {{ .Values.replicaCount }}
  template:
    spec:
      containers:
      - name: my-container
        image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}"

在这个例子中，.Values.replicaCount 和 .Values.image.repository 是从 values.yaml 文件中获取的配置值。

模板函数

Helm 提供了一系列内置的模板函数，用于在模板文件中执行各种操作。以下是一些常用的模板函数：

• include： 用于引入其他模板。
• toYaml： 将对象转换为 YAML 格式。
• tpl： 执行模板字符串，并返回结果。

# templates/service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: {{ .Values.service.name | default "default-service" | quote }}
spec:
  type: {{ .Values.service.type }}
  ports:
    - port: {{ .Values.service.port }}

在这个例子中，使用了 default 函数确保 .Values.service.name 的值存在，并使用 quote 函数将值转换为引号括起来的字符串。

示例演示

创建一个简单的 Helm Chart

首先，使用 Helm 创建一个新的 Chart：

helm create mychart

然后，编辑 values.yaml 文件和 templates/deployment.yaml 文件，定义应用程序的配置和 Deployment。

安装 Chart 到 Kubernetes 集群

helm install myrelease ./mychart

这将在 Kubernetes 集群中部署一个应用程序实例，使用 values.yaml 中定义的默认配置。

定制 Chart 配置

在安装时，可以通过 --set 参数或 -f 参数指定自定义的配置值文件：

helm install myrelease ./mychart --set replicaCount=3

或者使用自定义的 values 文件：

helm install myrelease ./mychart -f custom-values.yaml

Helm Chart 的高级用法

1. 使用 Helm Secrets 进行敏感信息加密

Helm Secrets 是 Helm 的一个插件，可以用于对敏感信息进行加密。示例：

helm plugin install https://github.com/jkroepke/helm-secrets
helm secrets init

2. 使用 Helmfile 进行多 Chart 管理

Helmfile 是一个声明性的工具，用于管理 Helm Charts 的多个部署。示例：

# 安装 Helmfile
brew install helmfile

# 创建 Helmfile.yaml 文件
echo "repositories:
- name: stable
  url: https://kubernetes-charts.storage.googleapis.com/
releases:
- name: myrelease
  namespace: default
  chart: stable/nginx-ingress" > Helmfile.yaml

# 使用 Helmfile 部署
helmfile sync

结论

Helm Chart 的语法是深入学习 Helm 的重要一步，它为在 Kubernetes 中部署和管理应用程序提供了便捷和灵活的方式。通过本文的详细介绍和示例，读者可以更好地理解 Helm Chart 的结构、语法和高级用法。希望本文能够帮助读者在实际应用中灵活运用 Helm Chart，提高在 Kubernetes 中应用程序的管理效率。