什么是Helm

微服务和容器化给复杂应用部署与管理带来了极大的挑战。Helm是目前Kubernetes服务编排领域的唯一开源子项目，作为Kubernetes应用的一个包管理工具，可理解为Kubernetes的apt-get / yum，由Deis 公司发起，该公司已经被微软收购。Helm通过软件打包的形式，支持发布的版本管理和控制，很大程度上简化了Kubernetes应用部署和管理的复杂性。

随着业务容器化与向微服务架构转变，通过分解巨大的单体应用为多个服务的方式，分解了单体应用的复杂性，使每个微服务都可以独立部署和扩展，实现了敏捷开发和快速迭代和部署。但任何事情都有两面性，虽然微服务给我们带来了很多便利，但由于应用被拆分成多个组件，导致服务数量大幅增加，对于Kubernetest编排来说，每个组件有自己的资源文件，并且可以独立的部署与伸缩，这给采用Kubernetes做应用编排带来了诸多挑战：

• 管理、编辑与更新大量的K8s配置文件
• 部署一个含有大量配置文件的复杂K8s应用
• 分享和复用K8s配置和应用
• 参数化配置模板支持多个环境
• 管理应用的发布：回滚、diff和查看发布历史
• 控制一个部署周期中的某一些环节
• 发布后的验证

Helm把Kubernetes资源(比如deployments、services或 ingress等) 打包到一个chart中，而chart被保存到chart仓库。通过chart仓库可用来存储和分享chart。Helm使发布可配置，支持发布应用配置的版本管理，简化了Kubernetes部署应用的版本控制、打包、发布、删除、更新等操作。

Helm解决的问题

利用Kubernetes部署一个应用，需要Kubernetes原生资源文件如deployment、replicationcontroller、service或pod 等。而对于一个复杂的应用，会有很多类似上面的资源描述文件，如果有更新或回滚应用的需求，可能要修改和维护所涉及的大量资源文件，且由于缺少对发布过的应用版本管理和控制，使Kubernetes上的应用维护和更新等面临诸多的挑战，而Helm可以帮我们解决这些问题。

Helm原理

Helm架构

Helm功能

作为Kubernetes的一个包管理工具，Helm具有如下功能：

• 创建新的chart
• chart打包成tgz格式
• 上传chart到chart仓库或从仓库中下载chart
• 在Kubernetes集群中安装或卸载chart
• 管理用Helm安装的chart的发布周期

Helm三个重要概念

• chart：包含了创建Kubernetes的一个应用实例的必要信息
• config：包含了应用发布配置信息
• release：是一个chart及其配置的一个运行实例

Helm组件

Helm有两部分组成:

• Helm Client
• Tiller Server

简单的说，client管理charts，而server管理发布release。

Helm Client

Helm Client是用户命令行工具，其主要负责如下：

• 本地chart开发
• 仓库管理
• 与Tiller sever交互
• 发送预安装的chart
• 查询release信息
• 要求升级或卸载已存在的release

Tiller Server

Tiller Server是一个部署在Kubernetes集群内部的server，其与Helm client、Kubernetes API server进行交互。Tiller server主要负责如下：

• 监听来自Helm client的请求
• 通过chart及其配置构建一次发布
• 安装chart到Kubernetes集群，并跟踪随后的发布
• 通过与Kubernetes交互升级或卸载chart

Helm实现

• Helm client采用go语言编写，采用gRPC协议与Tiller server交互。
• Tiller server也同样采用go语言编写，提供了gRPC server与client进行交互，利用Kubernetes client 库与Kubernetes进行通信，当前库使用了REST+JSON格式。
• Tiller server 没有自己的数据库，目前使用Kubernetes的ConfigMaps存储相关信息