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：

1. 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。

2. 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=5.7.15 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。