Qué es Helm y Cómo instalarlo en Kubernetes

En el mundo del desarrollo de software y la administración de sistemas, las herramientas que simplifican y automatizan los procesos son esenciales para mejorar la eficiencia y la efectividad. Una de estas herramientas, que ha ganado popularidad en el entorno de Kubernetes, es Helm. Helm se describe como un gestor de paquetes, similar a apt o yum en Linux, pero diseñado específicamente para Kubernetes, el sistema de orquestación de contenedores por excelencia.

¿Qué es Helm?

Helm es esencialmente un gestor de paquetes que permite a los usuarios buscar, instalar y gestionar aplicaciones dentro de el clúster de Kubernetes. La unidad básica en Helm es el chart, un paquete que contiene toda la información necesaria para crear una instancia de una aplicación en Kubernetes. Estos charts son fáciles de crear, versionar, compartir y publicar, por lo que muchos desarrolladores pueden construir aplicaciones complejas y distribuirlas de forma sencilla a través del Helm.

Un chart de Helm es un conjunto de archivos preconfigurados que representan la arquitectura de una aplicación y sus dependencias, y puede incluir todo lo necesario para desplegar una aplicación típica o un servicio en Kubernetes. Esto incluye:

• Recursos de configuración de Kubernetes como pods, servicios, volúmenes de almacenamiento, y más.
• Metadatos que describen la versión del chart, una descripción, y versión(es) de Kubernetes compatibles.
• Documentos de valores (values.yaml) que configuran la implementación de Kubernetes, permitiendo a los usuarios personalizar sus instalaciones.

Componentes de Helm

Dentro del ecosistema de Helm, existen tres componentes fundamentales que facilitan su funcionalidad como gestor de paquetes para Kubernetes. Estos componentes son los charts, los repositorios, y las releases. Cada uno juega un papel crucial en la manera en que Helm administra y despliega aplicaciones en un clúster de Kubernetes.

Charts de Helm

Los charts son el corazón de Helm. Son paquetes de archivos YAML que especifican los recursos de Kubernetes necesarios para ejecutar una aplicación o servicio en un clúster de Kubernetes. Cada chart contiene una estructura de directorios y archivos que definen lo que la aplicación necesita y cómo debe ser configurada. Incluyen:

• Templates: Plantillas YAML que describen los recursos de Kubernetes necesarios para la aplicación.
• Values.yaml: Un archivo que permite la personalización de los parámetros de configuración del chart.
• Chart.yaml: Un archivo de metadatos que contiene información sobre el chart, como la versión, descripción, y dependencias.

Estos charts permiten que las aplicaciones sean fácilmente replicables y distribuibles, manteniendo las configuraciones en un formato estandarizado y controlado.

Repositorios de Charts

Los repositorios de Helm son como bibliotecas o almacenes donde se guardan y se comparten los charts. Un repositorio puede ser público, como el Helm Hub, que es accesible por cualquier usuario de Helm, o privado, dentro de una organización para almacenar charts internos. Los repositorios facilitan la búsqueda y el uso de charts preexistentes que han sido desarrollados por la comunidad o por otros desarrolladores, permitiendo una gran reutilización y colaboración. Los comandos para trabajar con repositorios incluyen:

1helm repo add [nombre] [url]  # Añade un nuevo repositorio de Helm
2helm repo list                # Lista los repositorios configurados
3helm search repo [nombre]     # Busca charts en los repositorios configurados

Releases

Una release es una instancia de un chart en ejecución en un clúster de Kubernetes. Cada vez que un chart es desplegado, se crea una nueva release. Esto significa que si despliegas el mismo chart múltiples veces, cada uno será tratado como una instancia separada, permitiendo múltiples instalaciones del mismo paquete en el mismo clúster. Las releases son gestionadas por Helm de manera que se pueden actualizar, modificar, o eliminar fácilmente. Algunos comandos útiles para gestionar releases son:

1helm install [nombre] [chart]  # Instala un chart y crea una nueva release
2helm list                      # Lista todas las releases en el clúster
3helm upgrade [nombre] [chart]  # Actualiza una release existente
4helm rollback [nombre] [revisión] # Revierte una release a una versión anterior

Instalar Helm en Kubernetes

Helm es una herramienta fundamental para la gestión de aplicaciones en clústeres de Kubernetes. Su instalación y configuración adecuada son pasos críticos para aprovechar todas las funcionalidades que Helm ofrece. A continuación, detallamos los requisitos previos, cómo instalar Helm en diferentes sistemas operativos, y los pasos para configurar Helm en tu entorno Kubernetes.

Requisitos previos

Antes de instalar Helm, es esencial cumplir con ciertos requisitos previos para asegurar una instalación sin contratiempos:

• Kubernetes: Debes tener un clúster de Kubernetes ya configurado y accesible. Helm será el gestor de tus aplicaciones dentro de este clúster.
• Acceso al clúster: Asegúrate de tener acceso al clúster con las credenciales adecuadas. Helm necesitará interactuar con el clúster para desplegar y gestionar aplicaciones.
• kubectl: La herramienta de línea de comandos de Kubernetes, kubectl, debe estar instalada y configurada para comunicarse con tu clúster de Kubernetes.

Instalar Helm en diferentes sistemas operativos

Helm puede ser instalado en una variedad de sistemas operativos. Aquí te mostramos cómo hacerlo en los más comunes:

• Linux:

  Descarga la la versión de Helm que deseas

  Descomprime el archivo utilizando el comando:

  1  tar -zxvf helm-v3.0.0-linux-amd64.tar.gz

  Localiza el archivo binario de Helm en el directorio extraído y trasládalo a la ubicación donde desees que resida utilizando el comando mv. Suponiendo que estás en la raíz del directorio desempaquetado, el comando sería:

  1  mv linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm

  Luego de esto, deberías ser capaz de ejecutar el cliente Helm y agregar repositorios estables utilizando el comando helm help.

Nota: Las pruebas automatizadas de Helm se realizan para Linux AMD64 solo durante las compilaciones y lanzamientes de CircleCi. Las pruebas de otros sistemas operativos son responsabilidad de la comunidad que solicita Helm para el sistema operativo en cuestión.

• MacOS:

  Puedes utilizar Homebrew para instalar Helm fácilmente:

  1brew install helm

• Windows:

  Helm también está disponible en Windows y puede ser instalado a través de Chocolatey:

  1choco install kubernetes-helm

  Cada uno de estos métodos instalará la última versión estable de Helm, permitiéndote comenzar a trabajar con tus charts de Helm inmediatamente.

Configurar Helm en Kubernetes

Una vez instalado Helm, el siguiente paso es configurarlo dentro de tu entorno Kubernetes para que pueda comunicarse y gestionar aplicaciones en el clúster:

1. Inicializar el entorno local de Helm:

   Helm 3 eliminó la necesidad de Tiller (el servidor dentro del clúster de Helm 2), simplificando la configuración inicial:

   1helm repo add stable https://charts.helm.sh/stable
   2helm repo update

2. Agregar repositorios adicionales:

   Si necesitas charts de otros repositorios, puedes agregarlos de la siguiente manera:

   1helm repo add [nombre] [url]

3. Probar la configuración:

   Para asegurarte de que todo está configurado correctamente, intenta buscar un chart o instalar uno de prueba:

   1helm search repo nginx
   2helm install my-nigx stable/nginx

Al seguir estos pasos, asegurarás que Helm esté correctamente instalado y configurado en tu sistema, listo para gestionar tus aplicaciones en Kubernetes de manera eficaz.

Uso básico de Helm

El uso básico de Helm involucra la creación y gestión de charts, así como la administración de releases dentro de un clúster de Kubernetes. A continuación, detallaremos cómo crear un chart de Helm, buscar y usar charts desde repositorios, y cómo actualizar y eliminar releases de Helm.

Cómo crear un chart de Helm

Crear un chart de Helm es el primer paso para empaquetar aplicaciones para ser desplegadas en Kubernetes. Aquí están los pasos básicos para crear tu primer chart:

1. Crear un nuevo chart:

   Utiliza el comando helm create para crear un esqueleto de chart:

   1helm create my-chart

2. Personalizar el Chart.yaml:

   Edita el archivo Chart.yaml para especificar metadatos como nombre, descripción y versión del chart.

3. Configurar templates y values:

   Modifica los templates de Kubernetes en la carpeta templates y ajusta los valores por defecto en values.yaml para adaptar el chart a tus necesidades específicas.

4. Empaquetar el chart:

   Una vez que hayas configurado tu chart, puedes empaquetarlo para distribución:

   1 helm package my-chart

5. Probar el chart:

   Antes de publicarlo, asegúrate de probar tu chart para verificar que se despliega correctamente:

   1 helm install --dry-run --debug my-test my-chart

Buscar y usar charts desde repositorios

Helm permite buscar y utilizar charts que han sido publicados en repositorios, tanto públicos como privados. Para buscar y usar un chart:

1. Buscar charts disponibles:

   Utiliza helm search para encontrar charts en repositorios que has añadido:

   1helm search repo nginx

2. Instalar un chart:

   Para instalar un chart desde un repositorio, usa el comando helm install :

   1helm install my-nginx stable/nginx

3. Actualizar la lista de repositorios:

   Mantén actualizada tu lista de repositorios para asegurarte de tener acceso a los últimos charts:

   1helm repo update

Actualizar y eliminar releases de Helm

Una vez desplegado un chart, Helm permite actualizar o eliminar la release asociada:

1. Actualizar una release:

   Para actualizar una release a una nueva versión del chart o modificar su configuración:

   1helm search repo nginx

2. Rollback de una release:

   Si necesitas revertir a una versión anterior de una release:

   1helm rollback my-nginx 1

3. Eliminar una release:

   Para eliminar una release completamente de tu clúster:

   1helm uninstall my-nginx

Este flujo básico de uso de Helm te permite gestionar eficientemente las aplicaciones dentro de tu clúster de Kubernetes, aprovechando la flexibilidad y el control que Helm ofrece.

Casos prácticos y ejemplos de Helm en Kubernetes

Helm no solo es una herramienta poderosa para la gestión de paquetes en Kubernetes, sino que también ofrece soluciones prácticas para escenarios comunes en la implementación y mantenimiento de aplicaciones. Vamos a explorar algunos casos prácticos y ejemplos que muestran cómo Helm puede ser utilizado en diferentes contextos para mejorar la eficiencia y la confiabilidad de las aplicaciones en Kubernetes.

Despliegue de una aplicación web sencilla

Una de las aplicaciones más comunes de Helm es el despliegue de aplicaciones web. A continuación, te mostramos cómo puedes utilizar Helm para desplegar una aplicación web sencilla:

1. Crear el chart:

   Primero, crea un chart para tu aplicación web si aún no tienes uno.

   1helm create web-app

2. Configurar el chart:

   Edita los archivos en templates/ para definir los recursos de Kubernetes comoDeployments, Services, y Ingresses que describen tu aplicación web.

3. Definir valores:

   Ajusta values.yaml para especificar las configuraciones como imágenes de contenedores, replicas, y puertos.

4. Desplegar la aplicación:

   Utiliza Helm para desplegar tu aplicación en el clúster de Kubernetes.

   1helm install my-web-app web-app

Este proceso simplifica la gestión de aplicaciones web, permitiendo actualizaciones y modificaciones sistemáticas y controladas.

Gestión de dependencias en Helm

Los proyectos grandes a menudo dependen de múltiples servicios que pueden ser gestionados eficazmente con Helm. Aquí te mostramos cómo gestionar dependencias en Helm:

1. Definir dependencias:

   En el archivo Chart.yaml de tu chart principal, puedes listar otras charts que sean dependencias.

   1dependencies:
   2 - name: mysql
   3   version: "1.6.0"
   4   repository: "https://charts.helm.sh/stable"

2. Actualizar dependencias:

   Antes de desplegar tu chart, asegúrate de actualizar las dependencias.

   1helm dependency update my-chart

3. Desplegar el chart principal:

   Con las dependencias actualizadas, puedes desplegar tu chart.

   1helm install my-app my-chart

   Esta gestión de dependencias asegura que todas las partes de tu aplicación estén sincronizadas y funcionando correctamente juntas.

Estrategias de rollback y manejo de errores

Helm también proporciona potentes capacidades para manejar errores y revertir a estados anteriores si algo va mal durante un despliegue:

1. Rollback a una versión anterior:

   Si un despliegue introduce errores, puedes revertir a una versión anterior del release.

   1helm rollback my-app 1

2. Ver historial de despliegues:

   Consulta el historial de despliegues para identificar cuándo y qué cambios se realizaron.

   1helm history my-app

3. Manejar errores durante el despliegue:

   Utiliza técnicas como pruebas de rollout para detectar problemas antes de que afecten a la producción.

   1helm history my-app

Estas estrategias de rollback y manejo de errores ayudan a mantener la estabilidad y la continuidad del servicio en entornos de producción.

Aprende Kubernetes

A lo largo de este tutorial sobre que es Helm en Kubernetes, hemos descubierto cómo esta poderosa herramienta puede transformar la manera en que desplegamos y gestionamos aplicaciones. Desde la creación de charts hasta la administración eficiente de releases y dependencias, Helm ofrece un enfoque estandarizado y simplificado que es esencial para cualquier profesional de la tecnología que trabaje con contenedores y orquestación.

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