이것만 공부하세요 - helm chart 만드는 법

seungkyua 23.11.21

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DEVOTEE 요약: 본 블로그는 Helm chart의 작성과 활용에 대한 방법을 설명하고 있다. 먼저, 환경을 만들고 Helm chart를 생성하는 방법을 보여주며, 주요 기능 중 하나인 yaml 구성과 관련한 예제를 제공한다. 그 후, 다양한 함수를 사용해 yaml을 수정하고 Helm template로 출력하는 과정을 단계별로 설명한다. 또한, 반복문, 컨디션문, 템플릿 선언 및 활용 등의 고급 기능에 대한 설명과 예시도 포함되어 있다. 이러한 과정을 거쳐 사용자 정의 Helm chart를 만들 수 있으며, 이를 통해 쿠버네티스 배포 과정을 자동화 할 수 있다.

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Helm chart의 작성과 활용에 대한 방법을 설명하고자 본 블로그를 작성한다.

이것만 알면 간단한 누구나 helm chart 를 만들어 볼 수 있기를 바래보면서 간략한 실습 위주로 정리해 본다.

helm chart 를 만들기 위해서는 여러 기능들을 알아야 하지만 그 중에서 가장 많이 쓰고 헷갈리는 기능에 대해서 살펴 본다.

기본적으로 실습할 수 있는 환경을 먼저 만들고 하나씩 공부해 본다.

$ helm create flow-control
$ cd flow-control

yaml 형태의 출력을 확인해 본다.

$ helm template .
---
# Source: flow-control/templates/serviceaccount.yaml
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: release-name-flow-control
  labels:
    helm.sh/chart: flow-control-0.1.0
    app.kubernetes.io/name: flow-control
    app.kubernetes.io/instance: release-name
    app.kubernetes.io/version: "1.16.0"
    app.kubernetes.io/managed-by: Helm
automountServiceAccountToken: true
---
# Source: flow-control/templates/service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: release-name-flow-control
  labels:
    helm.sh/chart: flow-control-0.1.0
    app.kubernetes.io/name: flow-control
    app.kubernetes.io/instance: release-name
    app.kubernetes.io/version: "1.16.0"
    app.kubernetes.io/managed-by: Helm
spec:
  type: ClusterIP
  ports:
    - port: 80
      targetPort: http
      protocol: TCP
      name: http
  selector:
    app.kubernetes.io/name: flow-control
    app.kubernetes.io/instance: release-name
---
# Source: flow-control/templates/deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: release-name-flow-control
  labels:
    helm.sh/chart: flow-control-0.1.0
    app.kubernetes.io/name: flow-control
    app.kubernetes.io/instance: release-name
    app.kubernetes.io/version: "1.16.0"
    app.kubernetes.io/managed-by: Helm
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: flow-control
      app.kubernetes.io/instance: release-name
  template:
    metadata:
      labels:
        helm.sh/chart: flow-control-0.1.0
        app.kubernetes.io/name: flow-control
        app.kubernetes.io/instance: release-name
        app.kubernetes.io/version: "1.16.0"
        app.kubernetes.io/managed-by: Helm
    spec:
      serviceAccountName: release-name-flow-control
      securityContext:
        {}
      containers:
        - name: flow-control
          securityContext:
            {}
          image: "nginx:1.16.0"
          imagePullPolicy: IfNotPresent
          ports:
            - name: http
              containerPort: 80
              protocol: TCP
          livenessProbe:
            httpGet:
              path: /
              port: http
          readinessProbe:
            httpGet:
              path: /
              port: http
          resources:
            {}
---
# Source: flow-control/templates/tests/test-connection.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: "release-name-flow-control-test-connection"
  labels:
    helm.sh/chart: flow-control-0.1.0
    app.kubernetes.io/name: flow-control
    app.kubernetes.io/instance: release-name
    app.kubernetes.io/version: "1.16.0"
    app.kubernetes.io/managed-by: Helm
  annotations:
    "helm.sh/hook": test
spec:
  containers:
    - name: wget
      image: busybox
      command: ['wget']
      args: ['release-name-flow-control:80']
  restartPolicy: Never

제대로 출력된다면 필요없는 파일은 삭제하고 초기화 하자.

$ rm -rf template/*
$ cat /dev/null > values.yaml

0. yaml 은 들여 쓰기가 중요하다

가장 간단한 configmap 을 만들어서 value 값을 출력한다.

$ values.yaml
---
favorite:
  drink: coffee
  food: pizza

$ vi template/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
  myvalue: "Hello World"
  drink: {{ .Values.favorite.drink | default "tea" | quote }}
  food: {{ .Values.favorite.food | upper | quote }}
  {{ if eq .Values.favorite.drink "coffee" }}
    mug: "true"
  {{ end }}

$ helm template .
--- output ---
Error: YAML parse error on flow-control/templates/configmap.yaml: error converting YAML to JSON: yaml: line 8: did not find expected key

Use --debug flag to render out invalid YAML

template 을 제너레이션하면 에러가 발생한다. 왜 그럴까?

configmap.yaml 에 mug: "true" 가 2칸 들여써 있어서 발생하는 에러이다. 이런 에러를 조심하면서 아래 실습을 해보자.

1. 조건문과 빈라인 없애기

configmap.yaml 을 수정해서 제대로 yaml 을 생성해 보자.

$ vi template/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
  myvalue: "Hello World"
  drink: {{ .Values.favorite.drink | default "tea" | quote }}
  food: {{ .Values.favorite.food | upper | quote }}
  {{ if eq .Values.favorite.drink "coffee" }}
  mug: "true"
  {{ end }}

$ helm template .
---
# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
data:
  myvalue: "Hello World"
  drink: "coffee"
  food: "PIZZA"
                    --------------> 빈라인 발생한다.
  mug: "true"
                    --------------> 빈라인 발생한다.

.Release.Name 은 helm 으로 설치할 때 파라미터로 넘기는 값인데 여기서는 설치가 아니므로

기본 값인 release-name 으로 치환 되었고, .Values.favorite.drink 는 values.yaml 에 지정한 키값으로 그에 해당하는 밸류 값이 제너레이트 될 때 출력된다.

함수의 연속적 사용은 | 라인으로 호출 가능하며 default 는 키에 대한 값이 없을 때, quote 는 값을 " 으로 묶을 때 upper 는 값을 대문자로 변환할 때 사용하는 내장 함수이다.

비교 구문은 if eq 값1 값2 와 같이 사용할 수 있다.

출력하지 않는 곳에서는 빈라인이 발생하는데 이 부분을 다음과 같이 없애 줄 수 있다.

{{ if eq .Values.favorite.drink "coffee" }}mug: "true"{{ end }}

하지만 가독성이 떨어지므로 {{- 와 같이 표현하면 빈라인이 없어지면서 윗라인에 나란히 붙는 것과 같은 효과를 낼 수 있다.

  {{- if eq .Values.favorite.drink "coffee" }}
  mug: "true"
  {{- end }}

다시 yaml 을 생성해 보면 아래와 같이 빈라인이 없어졌음을 알 수 있다.

$ helm template .
---
# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
data:
  myvalue: "Hello World"
  drink: "coffee"
  food: "PIZZA"
  mug: "true"

조건문 대신 다음과 같이 with 를 사용하여 조건문과 키밸류 스쿱을 지정할 수 있다.

### configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
  myvalue: "Hello World"
  {{- with .Values.hobby }}
  sports: {{ .sports }}
  {{- end }}

### values.yaml
hobby:
  sports: golf

with 와 함께 사용한 키는 해당 키에 대한 값이 있을 때만 with ~ end 로 감싼 구문이 출력된다.

또한 감싼 구문 안에서는 스쿱이 재정의되어 hobby 아래의 키인 sports 를 .sports 로 바로 사용할 수 있다.

yaml 을 생성하면 다음과 같은 결과가 나온다.

$ helm template .

# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
data:
  myvalue: "Hello World"
  sports: golf

만약 values 에 sports 를 없애면 아래와 같이 출력되지 않는다.

### values.yaml
hobby: {}

# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
data:
  myvalue: "Hello World"

hobby 아래의 키는 키밸류인 디셔너리 타입을 넣기 때문에 아래의 값을 모두 없애기 위해서{} 빈 딕셔너리 값으로 지정했다.

만약 아래의 값이 리스트라면 [] 와 같이 빈 리스트 값을 지정할 수 있다.

with ~ end 로 감싼 구문에서 root 영역의 value 를 활용하고 싶을 수 있다. 이 때는 $ 를 붙혀서 영역을 최상위 root 로 접근할 수 있다.

아래 예제에서 $.Release.Name 을 참고한다.

### configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
  myvalue: "Hello World"
  {{- with .Values.hobby }}
  sports: {{ .sports }}
  release: {{ $.Release.Name }}
  {{- end }}

YAML 은 JSON 의 수퍼셋이기 때문에 JSON 으로 표현하여 가독성을 높혀줄 수 도 있다. pod 를 만들 때 yaml 에 args 를 추가할 수 있는데.

이 때 JSON 을 쓰면 읽기에 편하다.

args:
  - "--dirname"
  - "/foo"

위의 내용은 JSON 으로 아래와 같이 바꿀 수 있다.

args: ["--dirname", "/foo"]

2. range 함수를 이용한 반복문

range 를 이용하여 반복문을 사용할 수 있다.

### values.yaml
pizzaToppings:
  - mushrooms
  - cheese
  - peppers
  - onions

### configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
  toppings: |-
    {{- range .Values.pizzaToppings }}
    - {{ . | title | quote }}
    {{- end }}

pizzaToppings 의 값은 리스트이다(- 기호가 값으로 붙었기 때문에 리스트임을 알 수 있다).

리스트로 값을 가져와서 출력하기 때문에 아래와 같은 결과가 나온다.

# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
data:
  toppings: |-
    - "Mushrooms"
    - "Cheese"
    - "Peppers"
    - "Onions"

한가지 yaml 에서 toppings: 의 뒤에 따라온 |- 기호의 의미는 멀티 라인 스트링을 받겠다는 의미이다.

tuple 을 사용하여 튜플로 만들어 쓸 수 도 있다.

### configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
  sizes: |-
    {{- range tuple "small" "medium" "large" }}
    - {{ . }}
    {{- end }}

### 출력 결과
# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
data:
  sizes: |-
    - small
    - medium
    - large

$ 와 := 를 이용하여 변수를 지정할 수 있다. 아래는 리스트에서 받은 값을 index 변수와 value 변수로 받아서 활용하는 부분이다.

### values.yaml
pizzaToppings:
  - mushrooms
  - cheese
  - peppers
  - onions

### configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
  toppings: |-
    {{- range $index, $value := .Values.pizzaToppings }}
    - {{ $index }}: {{ $value }}
    {{- end }}

# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
data:
  toppings: |-
    - 0: mushrooms
    - 1: cheese
    - 2: peppers
    - 3: onions

map 값을 변수로 받아 처리할 수 도 있다.

### values.yaml
favorite:
  drink: coffee
  food: pizza

### configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
data:
  favorite: |-
    {{- range $key, $value := .Values.favorite }}
    {{ $key }}: {{ $value }}
    {{- end }}

# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
data:
  favorite: |-
    drink: coffee
    food: pizza

3. template 선언 및 활용

부분적으로 사용자 정의 template 을 만들어서 활용 할 수 있다.

define - tempate 사용

template 은 define 으로 선언하고 tempate 으로 활용할 수 있다.

### configmap.yaml
{{- define "mychart.labels" }}
  labels:
    generator: helm
    date: {{ now | htmlDate }}
{{- end }}
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
  {{- template "mychart.labels" }}
data:
  myvalue: "Hello World"

# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
  labels:
    generator: helm
    date: 2023-10-31
data:
  myvalue: "Hello World"

위의 예제는 labels 에 date: 날짜 를 추가로 넣는 부분을 named template 을 만들어서 사용한 예제이다.

chat 를 만들 때 configmap.yaml 과 같이 쿠버네티스 리소스들은 template 디렉토리 아래에 위치 시킨다고 했다.

이 디렉토리에 위치한 yaml 파일들은 자동으로 렌더링에 포함되는데 _ 로 시작하는 파일은 렌더링에서 제외한다.

그래서 보통 define 으로 정의한 함수들은 _helper.tpl 파일을 만들어서 이곳에 위치 시킨다.

define 으로 정의된 named template (함수) 은 template 으로 호출되기 전까지는 렌더링 되지 않는다.

이제 이 함수를 _helper.tpl 파일로 옮겨서 렌더링 결과를 살펴보자.

# _helper.tpl
{{- define "mychart.labels" }}
  labels:
    generator: helm
    date: {{ now | htmlDate }}
{{- end }}

# configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
  {{- template "mychart.labels" }}
data:
  myvalue: "Hello World"

# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
  labels:
    generator: helm
    date: 2023-10-31
data:
  myvalue: "Hello World"

위의 예제에서 define 함수 내에서 .Values 와 같이 value 를 가져오는 것은 하지 않았다.

아래와 같이 {{ .Chart.Name }} 을 사용한다면 위의 방식으로는 값을 표현할 수 없다.

# _helper.tpl
{{- define "mychart.labels" }}
  labels:
    generator: helm
    date: {{ now | htmlDate }}
    chart: {{ .Chart.Name }}
    version: {{ .Chart.Version }}
{{- end }} 

# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
  labels:
    generator: helm
    date: 2023-10-31
    chart:
    version:
data:
  myvalue: "Hello World"

이는 template 으로 호출할 때 뒤에 value 를 보내지 않아서 발생한 부분이다.

즉 {{- template "mychart.labels" . }} 과 같이 마지막에 현재의 scope value 인 . 을 넘겨 주어야 제대로 된 값이 출력된다.

# configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
  {{- template "mychart.labels" . }}
data:
  myvalue: "Hello World"

# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
  labels:
    generator: helm
    date: 2023-10-31
    chart: flow-control
    version: 0.1.0

define - include 사용

template 은 있는 그대로 output 을 보여주기 때문에 들여쓰기의 문제가 있을 수 있다.

# _helper.tlp
{{- define "mychart.app" -}}
app_name: {{ .Chart.Name }}
app_version: "{{ .Chart.Version }}"
{{- end -}}

# configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
  labels:
    {{ template "mychart.app" . }}
data:
  myvalue: "Hello World"
{{ template "mychart.app" . }}

# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
  labels:
    app_name: flow-control
app_version: "0.1.0"
data:
  myvalue: "Hello World"
app_name: flow-control
app_version: "0.1.0"

app_name 과 app_version 이 출력된 것을 보면 define 에 정의된 들여쓰기 대로 그대로 출력되어 원하는 대로 출력되지 않는다.

include 와 nindent 를 사용하면 원하는 들여쓰기가 가능하다.

# configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: {{ .Release.Name }}-configmap
  labels:
    {{ template "mychart.app" . }}
data:
  myvalue: "Hello World"
{{ template "mychart.app" . }}

# Source: flow-control/templates/configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: release-name-configmap
  labels:
    app_name: flow-control
    app_version: "0.1.0"
data:
  myvalue: "Hello World"
  app_name: flow-control
  app_version: "0.1.0"

끝으로 helm install 할 때 들여쓰기가 잘못되면 렌더링 오류가 나서 최종 결과를 볼 수 가 없다.

이를 해결할 수 있는 옵션이 -disable-openapi-validation 이다.

$ helm install --dry-run --disable-openapi-validation mychart ./

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