📚 课程目录第2章 Helm基础回顾

2. Helm 基础回顾：Helm 架构、Chart 结构、Release 生命周期管理

在深入故障域与 OCI Registry 一致性复核之前，必须重新夯实 Helm 的核心基础。本章从 Helm 架构、Chart 结构、Release 生命周期 三个维度展开，为后续的变更追踪与一致性校验建立统一的术语体系和认知框架。

2.1 Helm 架构：Tiller 已死，Plugin 当立

Helm v3 彻底移除了服务端组件 Tiller，采用纯客户端架构。这意味着 Release 的状态直接存储在 Kubernetes 集群的 Secret 资源中，不再依赖中心化的服务端数据库。

  架构要点： Helm v3 的架构简化了安全模型，不再需要为 Tiller 配置 RBAC，每个操作直接使用当前 kubeconfig 的上下文权限。

2.2 Chart 结构：标准化的应用打包格式

一个 Helm Chart 是描述一组 Kubernetes 资源的文件集合。遵循标准目录结构是 Chart 可被 Helm 引擎正确解析的前提。

文件/目录	是否必需	说明
`Chart.yaml`	是	Chart 元数据：名称、版本、apiVersion、描述、依赖等
`values.yaml`	是	默认配置值，供模板引用
`templates/`	是	Go 模板文件，渲染后生成 Kubernetes 资源清单
`charts/`	否	子 Chart（依赖）的打包目录
`crds/`	否	自定义资源定义（CRD），在模板渲染前安装
`templates/NOTES.txt`	否	安装成功后输出的使用说明
`README.md`	否	Chart 使用文档（最佳实践强烈建议包含）

一致性复核关注点： Chart.yaml 中的 version 和 appVersion 字段是 OCI 镜像 Tag 生成的关键输入，也是故障域中版本追溯的锚点。

典型 Chart 目录结构示例

my-app/
├── Chart.yaml          # apiVersion: v2, name: my-app, version: 1.2.3
├── values.yaml         # replicaCount: 3, image: nginx:1.21
├── values.schema.json  # (可选) values 的 JSON Schema 校验
├── charts/             # (可选) 依赖的子 Chart
│   └── redis/
├── crds/               # (可选) CRD 定义
│   └── crontabs.yaml
└── templates/
    ├── deployment.yaml
    ├── service.yaml
    ├── _helpers.tpl     # 模板辅助函数
    └── NOTES.txt        # 安装后提示信息

2.3 Release 生命周期管理

Release 是 Chart 的一次部署实例。Helm 通过一系列命令管理 Release 从创建到销毁的完整过程。理解每个阶段的状态变化，是故障域一致性复核的前提。

核心生命周期命令与状态对照

命令	触发状态	成功状态	失败状态	一致性复核要点
`helm install`	pending-install	deployed	failed	Chart 版本与 OCI Tag 是否匹配
`helm upgrade`	pending-upgrade	deployed（新）	failed	values 变更是否被完整记录
`helm rollback`	pending-upgrade	deployed（回滚版本）	failed	回滚后的资源是否与历史 Release 一致
`helm uninstall`	uninstalling	uninstalled	—	Release 记录是否被清理

2.4 Release 存储与版本追溯

Helm v3 将 Release 信息存储在 Kubernetes Secret 中，命名格式为 sh.helm.release.v1.<release-name>.v<revision>。每个 Secret 包含完整的 Chart 内容、values 和模板渲染结果。

故障域关键洞察： 如果 Secret 被意外删除或篡改，Helm 将无法感知该 Release 的历史状态。一致性复核机制需要依赖 OCI Registry 中的 Chart 快照作为外部权威数据源，而非仅信任集群内的 Secret。

Release 信息存储结构

apiVersion: v1
kind: Secret
metadata:
  name: sh.helm.release.v1.my-app.v3   # Release: my-app, Revision: 3
  namespace: default
  labels:
    modifiedAt: "1695000000"            # 时间戳
    name: my-app
    owner: helm
    status: deployed                    # 当前状态
    version: 3                          # 修订版本号
type: helm.sh/release.v1
data:
  release: <base64 编码的 Release 数据>  # 包含 Chart 包、values、模板等

2.5 本章小结

架构： Helm v3 去中心化，Release 状态存储在集群 Secret 中，无 Tiller 单点故障。
Chart： 标准目录结构是 Helm 引擎的契约，Chart.yaml 的版本字段是 OCI 一致性的锚点。
生命周期： 每个 Release 经历 install → upgrade → rollback → uninstall 等状态转换，Secret 记录每次变更的完整快照。
一致性前提： 集群内 Secret 可能因故障丢失，必须依赖 OCI Registry 的不可变 Chart 归档进行外部校验。