在 Windows 上使用 Helm 3 套件管理器在 Kubernetes 上安裝軟體

如果您來自開發背景，您可能知道「套件管理器」（Package Manager）這個術語。套件管理器允許您安裝依賴項、升級和降級版本等等。在本教學中，我們將介紹一個非常受歡迎的套件管理器，用於 Kubernetes，稱為 Helm.

Helm 有助於管理 Kubernetes applications。使用 Helm，您可以定義 Kubernetes 應用程式，指定應用程式的中繼資料、依賴項和設定。Helm 還可以在 Kubernetes 上安裝應用程式，以及升級和降級應用程式。最後，您可以使用 Helm 檔案與他人分享您的應用程式。在本教學中，我們將向您展示如何在 Windows 作業系統上安裝 Helm 3，以及設定、升級、回滾和管理 chart 與 release。

讓我們開始吧！

先決條件

在開始本教學之前，您需要確保先安裝了以下內容：

• 如果您尚未在 Windows 上設定 Kubernetes，最簡單的方法是從 Docker Desktop 開始。請前往 https://www.docker.com/products/docker-desktop。下載並安裝 Docker Desktop。在本教學中，我們將使用 Windows。因此，我們需要安裝 WSL 2 後端。這是適用於 Windows 的 Linux 子系統，並支援 Docker：

一旦 Docker Desktop 準備就緒，請前往 設定 -> Kubernetes，並勾選 Enable Kubernetes:

要檢查一切是否正常運作，請前往您正在使用的終端機/PowerShell，並輸入以下指令：

如果您看到以下輸出，就可以開始了：

或者，如果您決定在 Ubuntu 上運作，可以參考我們的詳細指南：如何在 Ubuntu 20.04 上安裝和使用 Kubernetes.

此外，在開始安裝程序之前，讓我們來看看與 Helm 相關的一些關鍵術語。

• Charts

 Kubernetes YAML 檔案會打包在 Helm chart 中。

• Helm Repositories

Helm 提供對存放庫的支援。Helm 存放庫是存放 Helm chart 的位置，以便其他人可以使用它們。Helm 允許您建立自己的存放庫，並支援第三方存放庫。

• Tiller

Tiller 是 Helm 的伺服器端組件。它需要安裝在 Kubernetes 叢集上。它會接收 Helm Chart 並相應地設定叢集。

您也可以查看我們的 部落格文章，其中詳細介紹了 Helm 並解釋了 Helm 簡化應用程式部署到 Kubernetes 的方法。

現在，我們準備好開始了！

步驟 1：安裝 Helm 3

安裝 Helm 3 是一個簡單直接的過程。版本發佈可在 Helm GitHub 頁面上取得。您可以根據您選擇的作業系統下載要使用的版本。在本教學中，我們將使用 Windows 作業系統，因此對於 Windows，請遵循以下步驟：

1. 在 GitHub 頁面上，下載適用於 Windows 的 Helm 二進位檔案。

2. 下載完成後，您將在您的 下載 資料夾或您下載它的任何地方找到壓縮檔。

3. 接下來，將此壓縮檔移至方便的位置並解壓縮。您應該會在解壓縮後的內容中找到 helm.exe 檔案：
   

4. 複製資料夾位置並將其新增至系統環境變數中的 PATH 變數。

5. 完成後，打開終端機並輸入以下指令：

如果您看到以下輸出，代表您已完成 Helm 安裝。然後您可以繼續進行後續步驟：

步驟 2：設定存放庫並安裝 Helm Chart

Helm 支援存取和管理存放庫。存放庫是儲存 Helm Chart 的地方。最初，Helm 沒有自己的存放庫。相反地，Helm 鼓勵管理員和 DevOps 專家建立自己的存放庫。這意味著如果您想在 Kubernetes 叢集上擁有 MongoDB ，您需要自己將其新增至 Helm 存放庫。為了幫助您尋找存放庫，您可以使用 Artifact.io。它是所有 Helm chart 的開源目錄，由 CNCF.

下面我們將向您展示如何設定儲存庫以及下載和安裝軟體。我們將以安裝 MongoDB 為例。假設您要在 Kubernetes 叢集上安裝 MongoDB。請按照以下步驟進行安裝：

1. 首先，前往 https://artifacthub.io.

2. 接下來，搜尋 MongoDB。搜尋後，您會看到有許多可用的選項。我們感興趣的是 MongoDB by Bitnami:
   

3. 搜尋結束後，您將看到不同的選項。在每個 chart 旁，您可以看到發行者、版本和其他相關資訊。找到所需的 chart 後，您需要選擇它。在這裡，我們點擊 MongoDB by Bitnami：
   

4. 現在技術部分可以真正開始了。如果您查看整體說明，您會發現其中為任何想要安裝這些服務的人提供了完善的指南。您可以查看不同的選項、設定、參數、如何刪除 chart，以及您可能需要瞭解的任何其他資訊。找到 Install 按鈕並點擊它：
   

5. 這裡有安裝 MongoDB 所需的一切。首先，您需要 新增儲存庫 然後 安裝 chart。要新增儲存庫，請開啟終端機並輸入以下指令：

您將看到以下輸出：

設定好儲存庫後，您需要安裝 chart。從對話框中複製指令，然後執行它：

程序完成後，您就完成了 MongoDB 的設定。

步驟 3：管理 Release

在軟體開發中，Release（版本）管理至關重要。總會有需要更新或復原到先前版本的時候。幸運的是，在 Helm 中管理 Release 是一個相對簡單的過程。Helm 會保留版本號，以便您隨時可以復原到先前的版本。同樣地，假設您的應用程式已部署並上線，而您需要進行設定——Helm 也支援這一點。下面我們將介紹一些最佳實踐，以協助您執行這些操作。

• 如何更新應用程式

假設在您的 values.YAML 檔案中，您提到需要執行兩個應用程式執行個體。這可能是因為您的應用程式需要高可用性。但後來，您意識到應用程式需要有三個執行個體。如果沒有 Helm，您需要先關閉應用程式，然後進行設定並重新部署。使用 Helm，您可以先在 values.YAML 檔案中進行修改，然後只需執行以下指令。在 Helm 檔案所在的目錄中，執行以下指令：

• 如何復原 Release

現在假設您的 Release 出現問題。也許您設定了錯誤的連接埠號碼或路徑。要復原到任何先前的版本，您只需執行以下指令，然後 Helm 就會將 Release 還原到先前的版本：

Helm 將處理所有 Release 和版本控制。這是將 Helm 與 Kubernetes 結合使用的最大優勢之一。要查看任何應用程式的所有 Release，請在包含 Helm chart 和 YAML 檔案的目錄中執行以下指令：

步驟 4：建立您自己的 Chart

最後，既然您已經熟悉 Helm 並瞭解其運作方式，是時候建立您自己的 chart 了。透過建立您自己的自訂 chart，您可以輕鬆分發您的應用程式，並將其託管在任何儲存庫中。如果您按照我們下面概述的步驟操作，建立 chart 是一個相當簡單的過程。首先，開啟終端機並執行以下指令：

這將建立一個以您提供的名稱命名的目錄。我們使用的名稱是 my-app. Let’s see the contents of the folder:

您將獲得以下結構：

以下是輸出內容的摘要：

• charts 資料夾 – 用於添加依賴的 chart。
• templates 資料夾 – 將部署在叢集中的設定。
• YAML 檔案 – Helm chart 結構的大綱。
• YAML 檔案 – 用於設定 chart 的格式化資訊。

接下來，請按照以下步驟安裝和設定您的 chart：

• 設定映像檔與拉取

開啟 values.YAML 檔案。在此處找到 image 節點。然後，您可以根據需要進行設定。可能的值為 IfNotPresent, Always, Latest。您可以在官方文件中找到完整的數值集合。

• 覆寫 chart 名稱

此步驟為選填，因此如果您願意，可以跳過它：

• Service 名稱

開啟 values.YAML 檔案並找到 serviceName。然後，新增所需的名稱。在安裝 chart 之前先準備好名稱是個好習慣：

• 安裝 chart

最後，要安裝 chart，請執行以下命令：

我們建議您在將 chart 部署到叢集之前，仔細探索所有可用於設定 chart 的選項。

為什麼開發人員喜愛 Helm

Helm 正受到需要不時啟動和停止部署的開發人員和 DevOps 專家的青睞。以下是 Helm 的一些主要優勢：

1. Helm 簡化了部署流程。它沒有帶來任何需要學習的新事物，而是讓現有的 YAML 部署變得易於由使用者進行設定。

2. 與其頻繁更改設定（例如叢集數量或連接埠），Helm 讓這一切變得易於設定。使用者只需更新 values.YAML 檔案。

3. Helm 允許透過將應用程式封裝到儲存庫中來與其他使用者共享。

結論

在本教學中，我們介紹了如何在 Windows 上從頭開始設定 Helm 套件管理器。我們探討了要發揮 Helm 威力所必須清楚理解的不同核心概念。我們還看到了 Helm 探索儲存庫中可用的不同功能。您現在應該對 Helm 感到熟悉，並能在下一個 Kubernetes 專案/部署中實作它。

若要進一步增加您對 Kubernetes 及其功能的了解，您可以查看我們部落格中的更多教學：

• 認識 Kubernetes
• 如何在 Ubuntu 18.04 上使用 Kubeadm 建立 Kubernetes 叢集
• 在具有 Ubuntu 18.04 的 Kubernetes 叢集上部署 PHP 應用程式

祝您運算愉快！