Helm

Sumario

Helm

What is Helm

O Helm é um projeto graduado da CNCF, que seu proposito é atuar como um gerenciador de pacotes criado para facilitar a instalação de aplicações e suas dependências no Kubernetes. Podemos comparar o Helm com o apt-get do Debian, pois com apenas um comando você consegue instalar aplicações e suas dependencias no Kubernetes e ainda, fazer o gerenciamento de suas versões, podendo fazer o upgrade ou downgrade sem maiores problemas e rapidamente. O Helm não é somente utilizado para fazer a instalação de aplicativos de terceiros, você consegue criar charts, que são os pacotes que o Helm utiliza para a instalação e configuração do aplicativo no Kubernetes. O chart é composto por arquivos que definem como e qual deve ser o comportamento da aplicação dentro do cluster. É no chart que você define o seu deployment, o service, ingress e qualquer outra coisa necessária para a instalação e configuração da app desejada, e para isso, utilizamos os templates, que serão abordados mais para frente.

A graduated project (CNCF)

Estamos falando de um projeto bem legal da CNCF, então é justo a gente abordar um pouco sobre Cloud Native que é uma iniciativa TOP de mercado, com muitos projetos legais que estão classificados em graduados, incubados e sandbox. O próprio Kubernetes é mantido pela CNFF, graduado e em constante evolução pela comunidade. Aqui na página do Helm do GitHub possui mais detalhes sobre a ferramenta, commits, PRs e issues que estão sendo tratadas pela comunidade.

Pre-requisites

Antes de prosseguir com nosso teste de aplicação usando NGINX, precisamos certificar dos seguintes pontos:

Necessário um cluster de Kubernetes para que você possa avançar.
Ter o conhecimento básico em Kubernetes e Linux como base.

Installing Helm

Para se fazer a instalação do Helm nos sistemas operacionais basta seguir os passos abaixo, é bem simples.

From Script (Linux)

$ curl -fsSL -o get_helm.sh https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3
$ chmod 700 get_helm.sh
$ ./get_helm.sh

From Homebrew (macOS)

brew install helm

From Chocolatey (Windows)

choco install kubernetes-helm

Before to proceed, test your application

Para que nao tenhamos surpresas durante o deploy usando Helm Charts, temos que testar nossa aplicacao para garantir que TUDO esteja funcional demais. Para isso, com o cluster já em execução, execute os comando abaixo para que você possa deployar o deployment.yml e o outro arquivo service.yml. Vamos usar aqui como exemplo um servidor web NGINX para que possamos exemplificar da melhor forma o workflow de deploy do Helm Chart.

Deployando primeiro o arquivo de deployment:

kubectl create deployment nginx03 --image=nginx

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  generation: 1
  labels:
    app: nginx03
  name: nginx03
  namespace: default
spec:
  progressDeadlineSeconds: 600
  replicas: 1
  revisionHistoryLimit: 10
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx02
  strategy:
    rollingUpdate:
      maxSurge: 25%
      maxUnavailable: 25%
    type: RollingUpdate
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx03
    spec:
      containers:
      - image: nginx
        imagePullPolicy: Always
        name: nginx
        resources: 
        terminationMessagePath: /dev/termination-log
        terminationMessagePolicy: File
      dnsPolicy: ClusterFirst
      restartPolicy: Always
      schedulerName: default-scheduler
      securityContext: {}

Criando nosso arquivo de services:

kubectl create services -f nginx_helm_service.yml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: nginx
    run: nginx
  name: nginxhelm
  namespace: default
spec:
  externalTrafficPolicy: Cluster
  internalTrafficPolicy: Cluster
  ports:
  - name: nginxhelm
    port: 80
    protocol: TCP
    targetPort: 80
  selector:
    run: nginx
  sessionAffinity: None
  type: NodePort

Checking the deployment:

# kubectl get deployments.apps 
NAME                  READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
grafana-labz          1/1     1            1           2d8h
nginx-example         1/1     1            1           30h
nginx02               1/1     1            1           19h
nginx03               1/1     1            1           10h
primeiro-deployment   1/1     1            1           29h

Checking the POD's:

# kubectl get pods
NAME                                   READY   STATUS    RESTARTS        AGE
busybox                                1/1     Running   28 (20m ago)    28h
busybox-configmap-file                 1/1     Running   105 (14m ago)   7d11h
grafana-labz-6db6bc44bb-xshdl          1/1     Running   0               2d8h
init-demo                              1/1     Running   0               3d21h
nginx                                  1/1     Running   2 (4d4h ago)    12d
nginx-example-747ddb8bc7-tmp8n         1/1     Running   0               30h
nginx02-7d786956cd-gh2pp               1/1     Running   0               19h
nginx03-5999959778-bt588               1/1     Running   0               10h
primeiro-deployment-66b459c7d8-jkzqh   1/1     Running   0               29h
webserver                              1/1     Running   1 (4d4h ago)    9d

Checking the services:

# kubectl get svc
NAME                  TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)        AGE
kubernetes            ClusterIP   10.96.0.2        <none>        443/TCP        12d
nginx                 NodePort    10.100.128.83    <none>        80:30907/TCP   29h
nginx03               NodePort    10.108.254.206   <none>        80:32453/TCP   10h
nginxhelm             NodePort    10.106.167.203   <none>        80:31355/TCP   17h
primeiro-deployment   NodePort    10.102.126.167   <none>        80:32573/TCP   29h

Veja que eu fiz deploy dos arquivos manualmente, ou seja, tive que rodar o comando kubectl para subir os arquivos YML de nomedeployments, services. A ideia do Helm comeca agora, pois ele vai entrar como um gerenciador de pacotes dentro do Kubernetes.

Criando nossa estrutura do Helm

Para que possamos criar nossa estrutura do Helm Chart completa, existe um comando que faz isso de forma mais legal e automatizada.

$ helm create nginxcharts

Visualizando a estrutura criada

# tree nginxcharts/
nginxcharts/
├── charts
├── Chart.yaml
├── templates
│   ├── deployment.yaml
│   ├── _helpers.tpl
│   ├── hpa.yaml
│   ├── ingress.yaml
│   ├── NOTES.txt
│   ├── serviceaccount.yaml
│   ├── service.yaml
│   └── tests
│       └── test-connection.yaml
└── values.yaml

3 directories, 10 files

Hora de fazer o deploy

# helm install ./nginxcharts --generate-name 
NAME: nginxcharts-1656402303
LAST DEPLOYED: Tue Jun 28 04:45:04 2022
NAMESPACE: default
STATUS: deployed
REVISION: 1
NOTES:
1. Get the application URL by running these commands:
  export NODE_PORT=$(kubectl get --namespace default -o jsonpath="{.spec.ports[0].nodePort}" services nginxcharts-1656402303)
  export NODE_IP=$(kubectl get nodes --namespace default -o jsonpath="{.items[0].status.addresses[0].address}")
  echo http://$NODE_IP:$NODE_PORT

Check the NGINX running on the browser

Agora que efetuamos nosso deployment com Helm Chart, temos que verificar se esta espelhando corretamente no browser. Para isso, basta digitar o Ip do seu cluster + a porta que esta sendo usada pelo services.

Welcome to nginx!
If you see this page, the nginx web server is successfully installed and working. Further configuration is required.

For online documentation and support please refer to nginx.org.
Commercial support is available at nginx.com.

Thank you for using nginx.

Contributing

Pull requests are welcome. For major changes, please open an issue first to discuss what you would like to change.

Please make sure to update tests as appropriate.

License

GPL-3.0 license

Kubernetes-Tutorialz/helm-charts-kubernetes-hands-on