一、Helm 是什么

Helm 是 Kubernetes 的 包管理工具，类似于 Linux 的 apt 或 yum。
它用于将一组 Kubernetes YAML 文件打包成一个可重用、可版本化的“Chart”，实现一键安装、升级与回滚操作。

一句话概括：

Helm = Kubernetes 的应用管理器。

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二、Helm 的核心功能

功能	描述
应用打包（Chart）	将多个 YAML 文件封装为一个可重用包
版本管理	管理应用不同版本并支持快速回滚
参数化部署	通过 values.yaml 自定义配置
依赖管理	支持多 Chart 嵌套与依赖
模板化渲染	使用 Go 模板动态生成 YAML
远程仓库管理	类似于 Docker Hub 的 Chart 仓库
CI/CD 集成	可与 Jenkins、GitLab、ArgoCD 自动部署结合

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三、Helm 的架构

+-------------------------------------------------------+ | Helm CLI | +-------------------------------------------------------+ | Charts (应用包定义) | +-------------------------------------------------------+ | Tiller / Kubernetes API Server | +-------------------------------------------------------+ | Kubernetes Cluster | +-------------------------------------------------------+

Helm 3 版本后已移除 Tiller，更安全、更简洁，直接通过 Kubernetes API 操作集群。

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四、安装与配置

1. 安装 Helm

curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash

2. 验证版本

helm version

输出：

version.BuildInfo{Version:"v3.15.0", GitCommit:"...", GoVersion:"go1.22"}

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五、添加与管理仓库

添加官方仓库：

helm repo add stable https://charts.helm.sh/stable helm repo update

查看仓库列表：

helm repo list

搜索可用 Chart：

helm search repo mysql

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六、安装与卸载应用

安装 MySQL：

helm install mydb bitnami/mysql

查看部署状态：

helm list kubectl get pods

卸载：

helm uninstall mydb

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七、Chart 的基本结构

mychart/ ├── Chart.yaml # Chart 元信息 ├── values.yaml # 默认配置 ├── templates/ # 模板文件 │ ├── deployment.yaml │ ├── service.yaml │ ├── _helpers.tpl ├── charts/ # 子依赖 Chart └── README.md

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八、创建自定义 Chart

创建：

helm create myapp

目录结构自动生成。
修改 values.yaml：

replicaCount: 2 image: repository: nginx tag: "1.25" service: type: NodePort port: 80

安装：

helm install webapp ./myapp

验证：

kubectl get svc,pods

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九、模板语法基础

Helm 使用 Go Template 语法动态渲染 Kubernetes 配置文件。

示例 deployment.yaml：

apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: name: {{ .Release.Name }}-deploy spec: replicas: {{ .Values.replicaCount }} selector: matchLabels: app: {{ .Chart.Name }} template: metadata: labels: app: {{ .Chart.Name }} spec: containers: - name: {{ .Chart.Name }} image: "{{ .Values.image.repository }}:{{ .Values.image.tag }}" ports: - containerPort: 80

Helm 会自动替换模板中的变量。

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十、模板函数与管道

Helm 模板可使用 Go 的函数与管道：

{{ default "latest" .Values.image.tag }} {{ upper .Chart.Name }} {{ toYaml .Values | indent 4 }}

支持条件逻辑：

{{- if .Values.service.enabled }} apiVersion: v1 kind: Service ... {{- end }}

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十一、values.yaml 参数化部署

可通过命令行自定义参数：

helm install webapp ./myapp --set image.tag=1.26 --set replicaCount=3

或使用独立文件：

prod-values.yaml：

replicaCount: 5 image: tag: "stable"

执行：

helm install webapp ./myapp -f prod-values.yaml

参考案例：www.rzrsh.cn

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十二、Chart 依赖管理

在 Chart.yaml 中定义依赖：

dependencies: - name: redis version: "17.3.0" repository: "https://charts.bitnami.com/bitnami"

下载依赖：

helm dependency update

安装时会自动部署 Redis。

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十三、升级与回滚

升级：

helm upgrade webapp ./myapp --set image.tag=1.27

查看版本历史：

helm history webapp

回滚：

helm rollback webapp 1

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十四、模板调试与渲染预览

helm template ./myapp

可输出渲染后的 YAML，不实际部署。
验证渲染：

helm lint ./myapp

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十五、Helm Hooks（钩子机制）

钩子用于在部署生命周期执行特定任务。

示例：
job-cleanup.yaml：

apiVersion: batch/v1 kind: Job metadata: name: cleanup annotations: "helm.sh/hook": pre-delete spec: template: spec: containers: - name: cleaner image: alpine command: ["sh", "-c", "echo 清理旧数据"] restartPolicy: Never

在卸载前执行。

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十六、Chart 打包与分发

打包：

helm package ./myapp

生成：

myapp-0.1.0.tgz

上传到仓库或自建服务器。

添加自定义仓库：

helm repo index .

部署时直接安装：

helm install myapp myrepo/myapp

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十七、Helm 与 CI/CD 集成

GitLab CI 示例

stages: - deploy deploy: stage: deploy image: alpine/helm:3.15.0 script: - helm upgrade --install webapp ./chart --values values-prod.yaml

Jenkins Pipeline

stage('Deploy') { steps { sh 'helm upgrade --install webapp ./chart' } }

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十八、Helm 与 ArgoCD 自动化部署

Helm Chart 可直接作为 ArgoCD 应用模板。
ArgoCD 自动同步 Git 仓库的 Chart 版本，实现 GitOps 模式。

apiVersion: argoproj.io/v1alpha1 kind: Application metadata: name: webapp spec: source: repoURL: 'https://github.com/company/helm-charts' path: myapp targetRevision: HEAD destination: server: 'https://kubernetes.default.svc' namespace: production

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十九、Helm 安全与最佳实践

1. 不要在 Chart 中直接写入密码，使用 Secret 管理。

2. 将所有环境变量参数化至 values.yaml。

3. 使用 .helmignore 忽略临时文件。

4. Chart 版本与应用版本分开管理。

5. 发布前使用 helm lint 校验。

6. 对生产环境启用签名验证：

   helm package --sign --key "devops-key" --keyring ~/.gnupg/pubring.gpg helm verify myapp-0.1.0.tgz

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二十、企业级实战场景

场景	实践方案
多环境部署	开发、测试、生产共用一套 Chart
微服务管理	每个服务独立 Chart，支持版本独立升级
自动化运维	Helm + Jenkins 实现自动部署与回滚
云原生应用发布	使用 Helm Charts 管理 Kubernetes 资源
分布式系统打包	如 ELK、Prometheus、Kafka 一键部署
GitOps 流程	Helm + ArgoCD 自动同步 Git 配置
混合云支持	Helm Chart 统一管理多集群配置
安全可追溯部署	签名验证、Chart 版本控制与审计日志