Helm：Kubernetes 套件管理

前面的文章透過 YAML 建立 Deployment、Service 等 Kubernetes 資源。當一個應用程式需要多份 YAML，或要部署到不同環境時，手動管理檔案和設定可能會變得不方便。

Helm 是 Kubernetes 的套件管理工具，可以把一組 Kubernetes 資源整理成 Chart，再透過參數設定部署內容。這篇會介紹 Chart、Release 和 Values，並建立一個簡單的 Chart。

Helm 的基本概念

Helm 常見的三個名詞是：

• Chart：一套 Kubernetes 部署範本與相關設定，可以視為應用程式的安裝套件。
• Release：Chart 安裝到 Kubernetes 後建立的實例。同一個 Chart 可以安裝多次，形成不同的 Release。
• Values：用來調整 Chart 設定的參數，例如映像版本、副本數或 Service 類型。

可以把它們理解成：Chart 是套件，Values 是安裝設定，Release 則是安裝後在叢集中運作的實例。

安裝 Helm

Windows 可以透過 winget 安裝 Helm：

winget install Helm.Helm

安裝完成後，開啟新的終端機並確認版本：

helm version

接著確認 kubectl 能連線到 Minikube：

kubectl get nodes

建立 Chart

使用 Helm 建立一個範例 Chart：

helm create web-demo

這會建立 web-demo 目錄，裡面包含 Chart 設定、Values 和 Kubernetes 資源範本。常見檔案如下：

web-demo/
├── Chart.yaml
├── values.yaml
└── templates/
    ├── deployment.yaml
    ├── hpa.yaml
    ├── ingress.yaml
    ├── service.yaml
    └── ...

其中：

• Chart.yaml：Chart 的名稱和版本等資訊。
• values.yaml：預設參數值。
• templates/：用 Values 產生 Kubernetes YAML 的範本。

helm create 產生的範例 Chart 含有 ServiceAccount、Ingress、HTTPRoute、HPA 等其他範本。若只想練習 Deployment 和 Service，可以移除不需要的範本，讓本次 Chart 保持簡單，也避免留下不必要的設定依賴。

保留 templates/_helpers.tpl，並將 templates/ 整理為以下檔案：

web-demo/templates/
├── _helpers.tpl
├── deployment.yaml
└── service.yaml

刪除 templates/ 內其餘範本，例如 hpa.yaml、ingress.yaml、httproute.yaml、serviceaccount.yaml、NOTES.txt 和 tests/。_helpers.tpl 可保留，雖然以下兩個簡化範本沒有使用它。

templates/deployment.yaml：

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

templates/service.yaml：

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}
spec:
  type: {{ .Values.service.type }}
  selector:
    app: {{ .Release.Name }}
  ports:
    - port: {{ .Values.service.port }}
      targetPort: 80

將 values.yaml 改成：

replicaCount: 2

image:
  repository: nginx
  tag: "1.27"

service:
  type: ClusterIP
  port: 80

範本中的 {{ .Values.replicaCount }} 會讀取 values.yaml 裡的設定；{{ .Release.Name }} 則會帶入安裝時指定的 Release 名稱。

如果保留了其他範本，就必須一併提供那些範本所需的 Values。例如 hpa.yaml 會讀取 autoscaling.enabled，ingress.yaml 會讀取 ingress.enabled。缺少整個設定區塊時，可能會遇到 nil pointer 錯誤。本篇選擇移除不需要的範本，讓 Values 和範本保持精簡、對應。

檢查並安裝 Chart

在安裝前，先使用 helm template 檢查 Helm 產生的 Kubernetes YAML：

helm template web-demo .\web-demo

確認輸出的內容包含預期的 Deployment 和 Service 後，安裝 Chart：

helm install web-demo .\web-demo

查看 Helm Release：

helm list

查看建立的 Kubernetes 資源：

kubectl get deployments,services
kubectl get pods

也可以透過 port-forward 從本機瀏覽 Nginx：

kubectl port-forward svc/web-demo 8080:80

保持這個終端機執行，再開啟 http://127.0.0.1:8080。

調整 Values

不修改 values.yaml，也可以使用 --set 覆寫單一設定。例如將副本數改為 3：

helm upgrade web-demo .\web-demo --set replicaCount=3

helm upgrade 用來更新已存在的 Release；若 Release 尚未安裝，則使用 helm install。確認 Deployment 的副本數：

kubectl get deployment web-demo

也可以建立自訂 Values 檔，保存不同環境的設定。例如在 C:\Users\henry\Desktop\web-demo 目錄建立 values-dev.yaml：

replicaCount: 1

image:
  repository: nginx
  tag: "1.27"

service:
  type: ClusterIP
  port: 80

由於此檔案位於 Chart 目錄內，從 C:\Users\henry\Desktop 執行以下命令安裝：

helm install web-dev .\web-demo -f .\web-demo\values-dev.yaml

-f 後面必須是實際存在的 Values 檔案路徑。若尚未建立 values-dev.yaml，Helm 會顯示找不到檔案的錯誤。同一個 Chart 可搭配不同 Release 名稱和 Values 檔案，部署多份設定不同的實例。

查看與更新 Release

查看某個 Release 自訂的 Values：

helm get values web-demo

若要包含 Chart 的預設 Values，可加上 --all：

helm get values web-demo --all

查看 Helm 套用後的 Kubernetes 資源內容：

helm get manifest web-demo

修改 Chart 或 Values 後，可以使用 helm upgrade 更新已安裝的 Release：

helm upgrade web-demo .\web-demo

小結

Helm 將 Kubernetes 資源範本和設定整理成 Chart，並以 Release 管理安裝後的實例。透過 Values，可以調整副本數、映像版本等參數，讓同一個 Chart 用於不同設定。

本篇將範例 Chart 精簡為 Deployment 和 Service，目的是示範 Helm 的基本結構與操作流程。實際使用其他 Chart 時，應先檢查它的範本和 Values，再用 helm template 確認輸出，最後安裝到叢集中。