你好,我是孔令飞。

上一讲,我介绍了 Helm 的基础知识,并带着你部署了一个简单的应用。掌握Helm的基础知识之后,今天我们就来实战下,一起通过Helm部署一个IAM应用。

通过Helm部署IAM应用,首先需要制作IAM Chart包,然后通过Chart包来一键部署IAM应用。在实际开发中,我们需要将应用部署在不同的环境中,所以我也会给你演示下如何在多环境中部署IAM应用。

制作IAM Chart包

在部署IAM应用之前,我们首先需要制作一个IAM Chart包。

我们假设IAM项目源码根目录为${IAM_ROOT},进入 ${IAM_ROOT}/deployments目录,在该目录下创建Chart包。具体创建流程分为四个步骤,下面我来详细介绍下。

第一步,创建一个模板Chart。

Chart是一个组织在文件目录中的集合,目录名称就是Chart名称(没有版本信息)。你可以看看这个 Chart 开发指南 ,它介绍了如何开发你自己的Chart。

不过,这里你也可以使用 helm create 命令来快速创建一个模板Chart,并基于该Chart进行修改,得到你自己的Chart。创建命令如下:

$ helm create iam

helm create iam会在当前目录下生成一个iam目录,里面存放的就是Chart文件。Chart目录结构及文件如下:

$ tree -FC iam/
├── charts/                            # [可选]: 该目录中放置当前Chart依赖的其他Chart
├── Chart.yaml                         # YAML文件,用于描述Chart的基本信息,包括名称版本等
├── templates/                         # [可选]: 部署文件模版目录,模版使用的值来自values.yaml和由Tiller提供的值
│   ├── deployment.yaml                # Kubernetes Deployment object
│   ├── _helpers.tpl                   # 用于修改Kubernetes objcet配置的模板
│   ├── hpa.yaml                       # Kubernetes HPA object
│   ├── ingress.yaml                   # Kubernetes Ingress object
│   ├── NOTES.txt                      # [可选]: 放置Chart的使用指南
│   ├── serviceaccount.yaml
│   ├── service.yaml
│   └── tests/                         # 定义了一些测试资源
│       └── test-connection.yaml
└── values.yaml                        # Chart的默认配置文件

上面的目录中,有两个比较重要的文件:

下面我来详细介绍下这两个文件。我们先来看Chart.yaml 文件。

Chart.yaml用来描述Chart的基本信息,包括名称、版本等,内容如下:

apiVersion: Chart API 版本 (必需)
name: Chart名称 (必需)
version: 语义化版本(必需)
kubeVersion: 兼容Kubernetes版本的语义化版本(可选)
description: 对这个项目的一句话描述(可选)
type: Chart类型 (可选)
keywords:
  - 关于项目的一组关键字(可选)
home: 项目home页面的URL (可选)
sources:
  - 项目源码的URL列表(可选)
dependencies: # chart 必要条件列表 (可选)
  - name: Chart名称 (nginx)
    version: Chart版本 ("1.2.3")
    repository: (可选)仓库URL ("https://example.com/charts") 或别名 ("@repo-name")
    condition: (可选) 解析为布尔值的YAML路径,用于启用/禁用Chart(e.g. subchart1.enabled )
    tags: # (可选)
      - 用于一次启用/禁用 一组Chart的tag
    import-values: # (可选)
      - ImportValue 保存源值到导入父键的映射。每项可以是字符串或者一对子/父列表项
    alias: (可选) Chart中使用的别名。当你要多次添加相同的Chart时会很有用
maintainers: # (可选)
  - name: 维护者名字 (每个维护者都需要)
    email: 维护者邮箱 (每个维护者可选)
    url: 维护者URL (每个维护者可选)
icon: 用作icon的SVG或PNG图片URL (可选)
appVersion: 包含的应用版本(可选)。不需要是语义化,建议使用引号
deprecated: 不被推荐的Chart(可选,布尔值)
annotations:
  example: 按名称输入的批注列表 (可选).

我们再来看下templates目录这个文件。

templates目录中包含了应用中各个Kubernetes资源的YAML格式资源定义模板,例如:

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: {{ .Values.pump.name }}
  name: {{ .Values.pump.name }}
spec:
  ports:
  - name: http
    protocol: TCP
    {{- toYaml .Values.pump.service.http| nindent 4 }}
  selector:
    app: {{ .Values.pump.name }}
  sessionAffinity: None
  type: {{ .Values.serviceType }}

{{ .Values.pump.name }}会被deployments/iam/values.yaml文件中pump.name的值替换。上面的模版语法扩展了 Go text/template包的语法:

# 这种方式定义的模版,会去除test模版尾部所有的空行
{{- define "test"}}
模版内容
{{- end}}

# 去除test模版头部的第一个空行
{{- template "test" }}

下面是用于YAML文件前置空格的语法:

# 这种方式定义的模版,会去除test模版头部和尾部所有的空行
{{- define "test" -}}
模版内容
{{- end -}}

# 可以在test模版每一行的头部增加4个空格,用于YAML文件的对齐
{{ include "test" | indent 4}}

最后,这里有三点需要你注意:

第二步,编辑 iam 目录下的Chart文件。

我们可以基于helm create生成的模板Chart来构建自己的Chart包。这里我们添加了创建iam-apiserver、iam-authz-server、iam-pump、iamctl服务需要的YAML格式的Kubernetes资源文件模板:

$ ls -1 iam/templates/*.yaml
iam/templates/hpa.yaml                                   # Kubernetes HPA模板文件
iam/templates/iam-apiserver-deployment.yaml              # iam-apiserver服务deployment模板文件
iam/templates/iam-apiserver-service.yaml                 # iam-apiserver服务service模板文件
iam/templates/iam-authz-server-deployment.yaml           # iam-authz-server服务deployment模板文件
iam/templates/iam-authz-server-service.yaml              # iam-authz-server服务service模板文件
iam/templates/iamctl-deployment.yaml                     # iamctl服务deployment模板文件
iam/templates/iam-pump-deployment.yaml                   # iam-pump服务deployment模板文件
iam/templates/iam-pump-service.yaml                      # iam-pump服务service模板文件

模板的具体内容,你可以查看deployments/iam/templates/

在编辑 Chart 时,我们可以通过 helm lint 验证格式是否正确,例如:

$ helm lint iam
==> Linting iam

1 chart(s) linted, 0 chart(s) failed

0 chart(s) failed 说明当前Iam Chart包是通过校验的。

第三步,修改Chart的配置文件,添加自定义配置。

我们可以编辑deployments/iam/values.yaml文件,定制自己的配置。具体配置你可以参考deployments/iam/values.yaml

在修改 values.yaml 文件时,你可以参考下面这些最佳实践。

# serverHost is the host name for the webserver
serverHost: example
# serverPort is the HTTP listener port for the webserver
serverPort: 9191

这里需要注意,所有的Helm内置变量都以大写字母开头,以便与用户定义的value进行区分,例如.Release.Name.Capabilities.KubeVersion

为了安全,values.yaml中只配置Kubernetes资源相关的配置项,例如Deployment副本数、Service端口等。至于iam-apiserver、iam-authz-server、iam-pump、iamctl组件的配置文件,我们创建单独的ConfigMap,并在Deployment中引用。

第四步,打包Chart,并上传到Chart仓库中。

这是一个可选步骤,可以根据你的实际需要来选择。如果想了解具体操作,你可以查看 Helm chart 仓库获取更多信息。

最后,IAM应用的Chart包见deployments/iam

IAM Chart部署

上面,我们制作了IAM应用的Chart包,接下来我们就使用这个Chart包来一键创建IAM应用。IAM Chart部署一共分为10个步骤,你可以跟着我一步步操作下。

第一步,配置scripts/install/environment.sh

scripts/install/environment.sh文件中包含了各类自定义配置,你主要配置下面这些跟数据库相关的就可以,其他配置使用默认值。

第二步,创建IAM应用的配置文件。

$ cd ${IAM_ROOT}
$ make gen.defaultconfigs # 生成iam-apiserver、iam-authz-server、iam-pump、iamctl组件的默认配置文件
$ make gen.ca # 生成 CA 证书

上面的命令会将IAM的配置文件存放在目录${IAM_ROOT}/_output/configs/下。

第三步,创建 iam 命名空间。

我们将IAM应用涉及到的各类资源都创建在iam命名空间中。将IAM资源创建在独立的命名空间中,不仅方便维护,还可以有效避免影响其他Kubernetes资源。

$ kubectl create namespace iam

第四步,将IAM各服务的配置文件,以ConfigMap资源的形式保存在Kubernetes集群中。

$ kubectl -n iam create configmap iam --from-file=${IAM_ROOT}/_output/configs/
$ kubectl -n iam get configmap iam
NAME   DATA   AGE
iam    4      13s

第五步,将IAM各服务使用的证书文件,以ConfigMap资源的形式保存在Kubernetes集群中。

$ kubectl -n iam create configmap iam-cert --from-file=${IAM_ROOT}/_output/cert
$ kubectl -n iam get configmap iam-cert
NAME       DATA   AGE
iam-cert   14     12s

第六步,创建镜像仓库访问密钥。

在准备阶段,我们开通了腾讯云镜像仓库服务,并创建了用户10000099``xxxx,密码为iam59!z$

接下来,我们就可以创建docker-registry secret了。Kubernetes在下载Docker镜像时,需要docker-registry secret来进行认证。创建命令如下:

$ kubectl -n iam create secret docker-registry ccr-registry --docker-server=ccr.ccs.tencentyun.com --docker-username=10000099xxxx --docker-password='iam59!z$'

第七步,创建Docker镜像,并Push到镜像仓库。

$ make push REGISTRY_PREFIX=ccr.ccs.tencentyun.com/marmotedu VERSION=v1.1.0

第八步,安装IAM Chart包。

49讲里,我介绍了4种安装Chart包的方法。这里,我们通过未打包的IAM Chart路径来安装,安装方法如下:

$ cd ${IAM_ROOT}
$ helm -n iam install iam deployments/iam
NAME: iam
LAST DEPLOYED: Sat Aug 21 17:46:56 2021
NAMESPACE: iam
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None

执行 helm install 后,Kubernetes会自动部署应用,等到IAM应用的Pod都处在 Running 状态时,说明IAM应用已经成功安装:

$ kubectl -n iam get pods|grep iam
iam-apiserver-cb4ff955-hs827        1/1     Running   0          66s
iam-authz-server-7fccc7db8d-chwnn   1/1     Running   0          66s
iam-pump-78b57b4464-rrlbf           1/1     Running   0          66s
iamctl-59fdc4995-xrzhn              1/1     Running   0          66s

第九步,测试IAM应用。

我们通过helm installiam命令空间下创建了一个测试Deployment iamctl。你可以登陆iamctl Deployment所创建出来的Pod,执行一些运维操作和冒烟测试。登陆命令如下:

$ kubectl -n iam exec -it `kubectl -n iam get pods -l app=iamctl | awk '/iamctl/{print $1}'` -- bash

登陆到iamctl-xxxxxxxxxx-xxxxx Pod中后,你就可以执行运维操作和冒烟测试了。

先来看运维操作。iamctl工具以子命令的方式对外提供功能,你可以使用它提供的各类功能,如下图所示:

图片

再来看冒烟测试:

# cd /opt/iam/scripts/install
# ./test.sh iam::test::smoke

如果./test.sh iam::test::smoke命令打印的输出中,最后一行为congratulations, smoke test passed!字符串,就说明IAM应用安装成功。如下图所示:

图片

第十步,销毁EKS集群的资源。

$ kubectl delete namespace iam

你可以根据需要选择是否删除EKS集群,如果不需要了就可以选择删除。

IAM应用多环境部署

在实际的项目开发中,我们需要将IAM应用部署到不同的环境中,不同环境的配置文件是不同的,那么IAM项目是如何进行多环境部署的呢?

IAM项目在configs目录下创建了多个Helm values文件(格式为values-{envName}-env.yaml):

在部署IAM应用时,我们在命令行指定-f参数,例如:

$ helm -n iam install -f configs/values-test-env.yaml iam deployments/iam # 安装到测试环境。

总结

这一讲,我们通过 helm create iam 创建了一个模板Chart,并基于这个模板Chart包进行了二次开发,最终创建了IAM应用的Helm Chart包:deployments/iam

有了Helm Chart包,我们就可以通过 helm -n iam install iam deployments/iam 命令来一键部署好整个IAM应用。当IAM应用中的所有Pod都处在 Running 状态后,说明IAM应用被成功部署。

最后,我们可以登录iamctl容器,执行 test.sh iam::test::smoke 命令,来对IAM应用进行冒烟测试。

课后练习

  1. 试着在Helm Chart中加入MariaDB、MongoDB、Redis模板,通过Helm一键部署好整个IAM应用。
  2. 试着通过 helm 命令升级、回滚和删除IAM应用。

欢迎你在留言区与我交流讨论,我们下一讲见。

评论