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Helm en Kubernetes

Helm es el gestor de paquetes de Kubernetes. Nos permite gestionar, versionar y desplegar aplicaciones completas (decenas de manifiestos) como una sola unidad llamada chart. Si vienes del mundo Linux, piensa en él como el apt o pacman de Kubernetes.

Ya lo hemos usado varias veces en el curso (para instalar Cilium, el ingress controller o el dashboard); ahora toca entender cómo funciona por dentro.

Estructura de un chart​

Los componentes de un chart se estructuran de la siguiente manera:

├── Chart.yaml
├── README.md
├── templates
│   ├── NOTES.txt
│   ├── _helpers.tpl
│   ├── configmap.yaml
│   ├── deployment.yaml
│   ├── pvc.yaml
│   ├── secrets.yaml
│   └── svc.yaml
└── values.yaml

El fichero Chart.yaml contiene los metadatos del chart (nombre, versión, dependencias), el values.yaml contiene los valores configurables y la carpeta templates contiene los manifiestos de Kubernetes plantillados.

Las templates son manifiestos normales de Kubernetes en los que los valores variables se sustituyen por plantillas Go, de forma que el mismo chart sirva para diferentes propósitos y organizaciones. Por ejemplo:

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: {{ template "fullname" . }}
  labels:
    app: {{ template "fullname" . }}
    chart: "{{ .Chart.Name }}-{{ .Chart.Version }}"
    release: "{{ .Release.Name }}"
    heritage: "{{ .Release.Service }}"
type: Opaque
data:
  mariadb-root-password: {{ default "" .Values.mariadbRootPassword | b64enc | quote }}
  mariadb-password: {{ default "" .Values.mariadbPassword | b64enc | quote }}

Este objeto de tipo secreto está plantillado para que todos sus campos se recojan del fichero de values. Esto nos permite centralizar la configuración en un único fichero (values.yaml) y, por otra parte, hacer que nuestros manifiestos de Kubernetes sean reutilizables.

Cada instalación de un chart en el cluster se llama release, y Helm guarda un historial de versiones de cada release que nos permitirá actualizar y hacer rollback.

Repositorios​

El buscador de referencia de charts es Artifact Hub, que indexa la mayoría de repositorios públicos.

Podríamos buscar charts con el comando:

helm search hub <nombre del chart> # Buscar en Artifact Hub

helm search repo <nombre> # Buscar dentro de los repositorios añadidos en local

También podríamos añadir nuevos repositorios, por ejemplo, el de bitnami:

helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami

Los repositorios añadidos pueden actualizarse (refrescar su índice de charts) con el comando:

helm repo update

Si ahora quisiéramos buscar charts solo dentro de este repositorio, podríamos hacerlo así:

helm search repo bitnami

Desplegando un chart​

Podemos desplegar un chart directamente con helm install:

helm install <nombre de la release> <repositorio>/<chart>

# Por ejemplo:
helm install mi-base-de-datos bitnami/mariadb

Pero la mayoría de charts necesitan personalización. Tenemos dos opciones: pasar valores sueltos con --set o, mucho más mantenible, un fichero de valores propio con -f:

# Consultar los valores configurables del chart
helm show values bitnami/mariadb > mis-valores.yaml

# Editar mis-valores.yaml y desplegar con ellos
helm install mi-base-de-datos bitnami/mariadb -f mis-valores.yaml

Si preferimos inspeccionar el chart completo en local antes de instalarlo (leer su README, revisar las templates), podemos descargarlo:

helm pull bitnami/mariadb --untar
helm install mi-base-de-datos ./mariadb -f mis-valores.yaml

Consejo: antes de instalar, helm template renderiza los manifiestos finales sin aplicarlos, y helm install --dry-run --debug simula la instalación. Perfectos para revisar qué se va a crear exactamente en el cluster.

Ciclo de vida de una release​

Una vez desplegada, gestionamos la release con estos comandos:

# Listar las releases desplegadas y sus versiones
helm list

# Actualizar una release (nueva versión del chart o nuevos valores)
helm upgrade mi-base-de-datos bitnami/mariadb -f mis-valores.yaml

# Ver el historial de revisiones
helm history mi-base-de-datos

# Volver a una revisión anterior
helm rollback mi-base-de-datos 1

# Desinstalar la release
helm uninstall mi-base-de-datos

¿Te suena este flujo? Es el mismo concepto de revisiones y rollbacks que vimos en los deployments, pero a nivel de aplicación completa.

Crear tu propio chart​

Para empaquetar tus propias aplicaciones, Helm genera un esqueleto de chart funcional con un solo comando:

helm create mi-aplicacion

Esto crea la estructura que vimos al principio, con un deployment, service e ingress plantillados que puedes adaptar a tu aplicación. Es la mejor forma de aprender: genera el esqueleto y estudia cómo están plantillados sus manifiestos.

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