Day 22｜Helm (1)

2026 iThome 鐵人賽

DAY 22

Kubernetes

從零學 K8s｜30 天核心概念 × 實作，新手也能真正掌握 Kubernetes系列第 22 篇

18th鐵人賽

cc225600

2026-10-06 13:50:27

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昨天整理了 K8s 常見的錯誤狀況和排查方式，今天要學 K8s 的套件管理工具——Helm。

為什麼需要 Helm

到目前為止，Todo App 已經累積了不少 YAML 檔案：

todo-api-deployment.yaml
todo-api-service.yaml
todo-api-configmap.yaml
todo-api-hpa.yaml
todo-frontend-deployment.yaml
todo-frontend-service.yaml
mysql-statefulset.yaml
mysql-service.yaml
mysql-headless-service.yaml
todo-ingress.yaml
...

這些 YAML 有幾個問題：

問題一：部署順序要自己管理

mysql 要先跑起來，todo-api 才能連到資料庫。但 kubectl apply -f 一次套用所有 YAML，不保證順序。

問題二：多環境設定要複製貼上

dev 和 staging 環境的 YAML 結構一樣，只有 image tag、replica 數量、資料庫密碼不同。現在的做法是維護兩份幾乎一樣的 YAML，改一個地方要改兩次。

問題三：沒有版本管理

kubectl apply 之後，不知道現在跑的是哪個版本，rollback 要手動處理。

Helm 用「Chart」把所有相關的 YAML 包成一個可版本化、可設定的套件，一個指令部署整個應用程式。

Helm 的核心概念

Chart：一組 YAML 模板的集合，描述一個完整的應用程式。可以自己寫，也可以用別人發布的 Chart。

Release：Chart 安裝到 K8s 之後的執行實例。同一個 Chart 可以安裝多次，每次都是一個獨立的 Release（例如 dev-todo-app 和 staging-todo-app）。

Values：Chart 的可設定參數，每個 Release 可以有不同的 Values，讓同一個 Chart 部署到不同環境。

Repository：存放 Chart 的倉庫，類似 Docker Hub 之於 Docker Image。

Helm Chart（模板）+ Values（設定）= Release（部署實例）

實際操作

今天目標：用 podinfo 這個 Chart，實際體驗 Chart / Values / Release 三個核心概念，並操作 upgrade 和 rollback。

為什麼選 podinfo？
它是專門用來示範 K8s 的小型 Web 應用，只有一個 Deployment 和一個 Service，幾秒> 就能啟動。最重要的是，它的 Values 可以直接改變網頁上顯示的訊息和背景顏色，每次修改 Values 都能在瀏覽器上看到結果，很適合用來理解 Helm 在做什麼。

Step1: 安裝 Helm

macOS：

brew install helm

Linux：

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

Windows：

winget install Helm.Helm

確認安裝成功：

helm version

Step2: 新增 Chart Repository

helm repo add podinfo https://stefanprodan.github.io/podinfo
helm repo update

可以先搜尋看看這個 repo 裡有哪些 Chart：

helm search repo podinfo

Step3: 準備 dev 環境的 Values 檔，安裝第一個 Release

在 helm 資料夾中建立 dev-values.yaml：

replicaCount: 1

ui:
  message: "Hello from DEV"
  color: "#2e7d32"

用這份 Values 安裝 Chart：

helm install dev-podinfo podinfo/podinfo \
  -n podinfo-dev \
  --create-namespace \
  -f dev-values.yaml

前面幾天的 Todo App 已經部署在 dev namespace，這裡用 podinfo-dev 和 podinfo-staging 隔開，避免練習時影響到 Todo App，最後清除時也能放心將整個 namespace 刪掉。

確認安裝狀態：

helm list -n podinfo-dev

dev-podinfo 是 Release 名稱，podinfo 是 Chart 名稱，REVISION: 1 是版本號，上面提到的三個核心概念都能對應到。

確認 Pod 已經跑起來，STATUS 為 Running、READY 為 1/1：

kubectl get pods -n podinfo-dev

Step4: 打開網頁看看

kubectl port-forward svc/dev-podinfo 9898:9898 -n podinfo-dev

看到 Forwarding from 127.0.0.1:9898 -> 9898 後保持這個終端機開著，瀏覽器打開 http://localhost:9898，會看到綠色背景和「Hello from DEV」。這兩個就是我們在 dev-values.yaml 裡設定的值。

Step5: 同一個 Chart，用不同 Values 部署 staging 環境

在 helm 資料夾中建立 staging-values.yaml：

replicaCount: 2

ui:
  message: "Hello from STAGING"
  color: "#c62828"

用同一個 Chart、不同的 Values，再安裝一個 Release：

helm install staging-podinfo podinfo/podinfo \
  -n podinfo-staging \
  --create-namespace \
  -f staging-values.yaml

helm list -A

開另一個終端機，用不同的本機 port 轉發 staging：

kubectl port-forward svc/staging-podinfo 9899:9898 -n podinfo-staging

打開 http://localhost:9899，會看到紅色背景和「Hello from STAGING」。把兩個分頁並排，就是 Helm 解決多環境問題的方式：Chart 只有一份，環境之間的差異全部寫在 Values 檔裡。

再確認一下 Pod 數量，staging 設定了 replicaCount: 2：

kubectl get pods -n podinfo-dev
kubectl get pods -n podinfo-staging

dev 有 1 個 Pod，staging 有 2 個。

Step6: 看 Release 用了哪些 Values、建立了哪些資源

查看這個 Release 使用的 Values：

helm get values dev-podinfo -n podinfo-dev

輸出就是我們在 dev-values.yaml 寫的內容。沒有寫到的參數，Helm 會使用 Chart 內建的預設值。

查看 Release 實際建立的 K8s 資源：

kubectl get all -n podinfo-dev

會看到 Deployment、ReplicaSet、Pod、Service。這些原本要我們自己寫 YAML 的資源，Helm 用 Chart 模板加上 Values 幫我們產生好了。如果想看 Helm 最後產生的完整 YAML：

helm get manifest dev-podinfo -n podinfo-dev

Step7: 升級 Release

假設 dev 環境要改版，修改 dev-values.yaml：

replicaCount: 3

ui:
  message: "Hello from DEV v2"
  color: "#2e7d32"

套用新的 Values：

helm upgrade dev-podinfo podinfo/podinfo \
  -n podinfo-dev \
  -f dev-values.yaml

⚠️ upgrade 會讓 Pod 重建，原本的 port-forward 會斷線。回到 Step4 的終端機按 Ctrl + C，重新執行一次 port-forward。

重新整理 http://localhost:9898，訊息變成「Hello from DEV v2」。再看 Pod 數量：

kubectl get pods -n podinfo-dev

變成 3 個了。

⚠️ 注意：helm upgrade 是以 Chart 預設值 為基礎，再套上這次指定的 Values。如果這次沒有帶 -f dev-values.yaml，只用 --set replicaCount=3 升級，ui.message 和 ui.color 會被重設回預設值。這也是為什麼實務上會把設定寫在 Values 檔裡，每次升級都帶同一份檔案。

看 Release 的歷史版本：

helm history dev-podinfo -n podinfo-dev

Step8: 回滾 Release

假設新版有問題，回滾到 REVISION 1：

helm rollback dev-podinfo 1 -n podinfo-dev

一樣重新執行 port-forward 後重新整理頁面，訊息變回「Hello from DEV」，Pod 也回到 1 個。

kubectl get pods -n podinfo-dev
helm history dev-podinfo -n podinfo-dev

注意 rollback 並不是刪掉 REVISION 2，而是用 REVISION 1 的設定建立一個新的 REVISION 3。所有變更都留有紀錄，隨時知道現在跑的是哪個版本、從哪裡來，這就解決了一開始提到的「問題三：沒有版本管理」。

Step9: 移除 Release

練習結束，先按 Ctrl + C 停掉兩個 port-forward，再把兩個 Release 移除：

helm uninstall dev-podinfo -n podinfo-dev
helm uninstall staging-podinfo -n podinfo-staging
kubectl delete namespace podinfo-dev podinfo-staging

helm uninstall 會把 Release 建立的所有資源一次清掉，不用一個一個 kubectl delete。

剛剛建立的 dev-values.yaml和 staging-values.yaml刪除 :

# mac/linux
rm dev-values.yaml staging-values.yaml

# window
Remove-Item dev-values.yaml, staging-values.yaml

小結

今天學了 Helm 的基本概念和操作：

Chart：YAML 模板的集合，描述一個完整應用程式
Release：Chart 的部署實例，同一個 Chart 可以部署多個 Release
Values：讓同一個 Chart 部署到不同環境有不同設定，實務上會寫成 Values 檔
helm install / upgrade / rollback / uninstall：完整的生命週期管理

用 podinfo 實際看到了同一個 Chart 配上不同 Values 產生不同的 Release，也體驗了 upgrade 和 rollback 如何留下完整的版本紀錄。明天會動手把 Todo App 包成 Helm Chart，從使用者變成 Chart 的作者，到時候就會知道 Values 檔裡的設定是怎麼被套進模板裡的。