Helm Principle

Helm 是 Kubernetes 的包管理工具，类似于 Linux 的 apt/yum 或 Python 的 pip，它的核心作用是： 👉 用模板化的方式定义、安装和升级 Kubernetes 应用。

🧩 一、Helm 的核心概念

在理解原理前，先明确 Helm 的几个关键对象：

⚙️ 二、Helm 的工作原理流程

从用户角度来看，Helm Client 发出命令（如 helm install），Helm 会通过一系列步骤在集群中生成 Kubernetes 资源。

下面是核心流程图概念（文字版）：

       ┌────────────┐
       │ helm client│
       └─────┬──────┘
             │
             ▼
      1. 解析Chart与Values
             │
             ▼
      2. 模板渲染（Helm Template Engine）
             │
             ▼
      3. 生成纯YAML清单
             │
             ▼
      4. 调用Kubernetes API
             │
             ▼
      5. 创建/更新资源（Deployment、Service等）
             │
             ▼
      6. 记录Release历史（ConfigMap/Secret）

🔍 三、Helm 工作机制分解

1️⃣ Chart 渲染阶段

Helm 使用 Go 的 text/template 模板引擎 + Sprig 函数库，将模板与 values.yaml 合并生成 Kubernetes YAML 清单。

例如：

# templates/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-app
spec:
  replicas: {{ .Values.replicas }}

通过：

helm template myapp ./mychart -f myvalues.yaml

Helm 会本地生成纯 YAML 文件（不部署到集群）。

2️⃣ 部署阶段（Install/Upgrade）

执行：

helm install myapp ./mychart

Helm Client 会将渲染好的 YAML 通过 Kubernetes API 提交到集群（相当于执行 kubectl apply）。

Helm 同时在命名空间中创建一个 “Release 记录”，默认存放在：

namespace: <your-namespace>
kind: Secret
name: sh.helm.release.v1.<release-name>.vN

其中保存了：

• Chart 模板和 values 的快照
• 渲染后的 manifest
• Release 状态（deployed、failed 等）
• 版本号（v1, v2, …）

3️⃣ 升级与回滚机制

当执行：

helm upgrade myapp ./mychart

时，Helm 会：

1. 读取旧版本 release secret
2. 渲染新模板
3. 比较新旧差异（Diff）
4. 调用 Kubernetes API 更新对象
5. 写入新的 release secret（版本号 +1）

回滚时：

helm rollback myapp 2

Helm 会取出 v2 的记录，再次 kubectl apply。

4️⃣ 仓库机制（Helm Repository / OCI Registry）

Helm 支持两种包分发方式：

• HTTP 仓库（传统）

  • 有一个 index.yaml 索引文件
  • Chart 以 .tgz 格式存储

• OCI 仓库（现代推荐）

  • Chart 存储在 OCI registry（如 Harbor, GHCR）

  • 推送方式：

    helm push mychart/ oci://harbor.example.com/helm

  • 拉取方式：

    helm pull oci://harbor.example.com/helm/mychart --version 1.0.0

🧠 四、Helm 与 Kubernetes 的关系

Helm 本身 不直接管理容器运行，它只是：

• 模板引擎 + 应用生命周期管理器；
• 所有资源最终仍由 Kubernetes 控制器（如 Deployment controller）调度、运行。

Helm 类似于 “上层应用打包器”：

Helm = Chart 模板系统 + Kubernetes API 客户端 + Release 历史追踪

💡 五、常见命令原理对照

🧩 六、Helm 3 与 Helm 2 的区别（核心）