Helm против Terraform: выбор правильного инструмента для управления Kubernetes

Растущее принятие контейнеризации породило необходимость эффективно управлять, планировать и контролировать кластеры Kubernetes (K8s или kube). Рынок предлагает различные инструменты для работы с K8s-средами, но не так много вариантов предоставляют больше возможностей, чем Helm и Terraform.

Эта статья — прямое сравнение Helm и Terraform. Мы анализируем плюсы и минусы обоих инструментов провижининга, объясняем их возможности в управлении K8s-конфигурациями и помогаем определить правильный вариант для вашей команды разработки.

Terraform: ключевые особенности

Terraform — открытый инструмент Infrastructure as Code (IaC), позволяющий командам управлять и автоматизировать инфраструктуру, платформы и сервисы. Инструмент помогает строить, изменять и версионировать инфраструктуру через код, позволяя инженерам быстро и легко:

• Запускать виртуальные машины и контейнеры.
• Настраивать серверы.
• Создавать схемы безопасности и контролы.
• Добавлять или удалять пользователей и устанавливать разрешения.
• Управлять облачными ресурсами.
• Устанавливать и управлять Docker-контейнерами.

В 2017 году создатель Terraform Hashicorp анонсировал выпуск своего Kubernetes-провайдера. В результате инструмент получил возможность управлять K8s-кластерами по стольким облачным провайдерам, сколько необходимо.

Terraform полагается на декларативный язык при провижининге инфраструктуры или управлении Kubernetes. Инженерам не нужно определять каждый шаг настройки инфраструктуры. Вместо этого разработчик предоставляет желаемое конечное состояние конфигурации, а инструмент планирует, как обеспечить среду. Например, можно написать набор аргументов для ВМ, K8s-кластера, VPC и конкретного файрвола без предоставления инструкций по провижинингу.

Декларативные конфигурационные файлы полезны, так как команды могут:

• Легко подстраивать файлы под изменения инфраструктуры без редактирования инструкций.
• Держать файлы чистыми и короткими.
• Быстро редактировать конфигурации.
• Знать текущую конфигурацию, просто глянув в конфиг-файл.

Как только инженер запрашивает провижининг, команда terraform plan инструктирует инструмент сравнить существующую конфигурацию (или увидеть, что ничего не существует в день ноль) и спланировать, как развернуть желаемую инфраструктуру. Команда terraform apply затем запускает ресурсы через API облачных провайдеров.

Terraform — популярный выбор среди DevOps-команд, так как инженеры могут использовать инструмент для быстрого поднятия и редактирования сред по всему CI/CD-пайплайну.

Основные функции Terraform

• Kubernetes-провайдер, позволяющий управлять инфраструктурой и развертываниями одним инструментом.
• Использует декларативный язык.
• Подход IaC, позволяющий инженерам описывать, обрабатывать и версионировать инфраструктуру как любой другой код.
• Может быть настроен с API облачного провайдера для плавного, эффективного и безопасного провижининга.
• Работает с любой облачной конфигурацией, будь то публичная, частная in-house, гибридная или мультиоблачная.
• Имеет неизменяемую инфраструктуру, заменяющую серверы вместо их изменения (этот подход ведет к упрощению операций и меньшему количеству ошибок, угроз и конфигурационного дрейфа).
• Может автоматически применять changesets к инфраструктуре для экономии ресурсов и избежания ошибок.
• Продвинутая способность обнаружения дрейфа всегда показывает разницу между текущим и желаемым состоянием.
• Плагинабельная по дизайну, поэтому команда может кастомизировать конфигурацию и добавлять возможности.
• Инструмент понимает отношения между ресурсами, что помогает с планированием и держит баги на минимуме. Можно также построить граф всех ресурсов.

Helm: ключевые особенности

Helm — менеджер пакетов Kubernetes, идеальный для развертывания повторяющихся приложений и сервисов в кластерах. Этот инструмент позволяет пользователям управлять приложениями через Helm Charts, упрощающие определение, установку и обновление K8s-сред.

Helm Charts — пакеты файлов и шаблонов, конвертирующиеся в Kubernetes-манифесты. Чарт является повторно используемым и может содержать YAML-шаблоны:

• Разных развертываний.
• ConfigMaps.
• Сервисов.

Кроме того, можно определять чарты как зависимости или вкладывать чарты для большей гибкости. Управление чартами происходит через единый интерфейс командной строки (CLI), функция, упрощающая операции. Хотя большинство чартов открыты для публики, компании часто пишут кастомные чарты для эксклюзивного внутреннего использования.

У Helm простая архитектура, состоящая из клиента и in-cluster сервера Tiller:

• Helm Client предоставляет CLI для работы с Helm Charts и взаимодействия с Tiller-сервером. Клиент позволяет пользователям выполнять различные операции, такие как установка, обновление и откат чартов.
• Tiller Server работает изнутри кластера и взаимодействует с K8s API-сервером для установки, обновления и удаления Kubernetes-ресурсов.

У Helm много преимуществ, включая возможность:

• Развертывать и управлять K8s-манифестами в разных средах.
• Упаковывать сложные приложения вместе.
• Откатывать или обновлять несколько объектов вместе.
• Быстро менять параметры конфигурации.
• Развертывать в нескольких средах одной командой.

Helm и его шаблонизатор идеальны для CI/CD-процессов, полагающихся на K8s-ресурсы. Вместо редактирования файлов для каждого микросервиса, инженеры могут определить стандартный чертеж и использовать плейсхолдеры вместо динамических значений. Команды могут затем создать чарт и переразвернуть то же приложение на разных кластерах одной командой.

Основные функции Helm

• Использует Helm Charts, повторно используемые шаблоны для быстрого провижининга инфраструктуры и управления Kubernetes-ресурсами.
• Простое управление кластером, облегчающее обработку зависимостей приложений и развертывание инстансов.
• Tiller-сервер, устанавливаемый внутри кластера, позволяет пользователю взаимодействовать с Kubernetes API напрямую.
• Позволяет отслеживать последовательные релизы.
• Возможность отката или обновления нескольких объектов вместе.
• Простые процессы обновления и удаления чартов.
• Позволяет пользователям управлять контейнерами на приватных, публичных и гибридных облаках.

Terraform и Kubernetes: плюсы и минусы

Kubernetes-провайдер Terraform предлагает много преимуществ, но способность все еще относительно молода по сравнению с Helm. Случающиеся баги и отсутствие некоторых функций приносят вызовы.

Плюсы Terraform

• Можно использовать тот же инструмент и кодовую базу для инфраструктуры и управления кластером.
• Разработчики могут использовать тот же язык для провижининга Kubernetes-архитектуры и развертывания приложений в кластер.
• Можно настроить планировщик ресурсов как провайдера.
• Имеет фазу планирования, позволяющую увидеть результаты действия до применения изменений.
• Kubernetes-провайдер Terraform имеет поддержку сильного комьюнити. Решение K8s-проблем обычно вопрос пары гугленых поисков.
• Команда, уже знакомая с Terraform, может легко и быстро научиться управлять Kubernetes-кластерами.

Минусы Terraform

• Kubernetes-провайдер Terraform все еще относительно новый.
• Отсутствие поддержки бета-объектов усложняет управление приложениями и ресурсами внутри K8s-кластера. Если вы работаете с бета-ресурсами (daemonset, statefulset и т.д.), принятие Terraform может быть сложным.
• Сложно управлять, если у нескольких модулей есть зависимости на основе провайдеров.
• Нет полной поддержки Google Kubernetes Engine (GKE).
• Не устанавливает никакой компонент внутри K8s-кластера, поэтому нет реального управления запущенными подами в реальном времени.

Для дополнительной информации о Terraform и Kubernetes и различиях между ними, прочитайте нашу статью Terraform vs Kubernetes.

Helm и Kubernetes: плюсы и минусы

Как и Terraform, Helm предлагает линию K8s-преимуществ, но способность инструмента к Kubernetes уже хорошо установлена. Однако компания должна также учесть несколько негативных сторон использования Helm.

Плюсы Helm

• Поддержка K8s в Helm зрелая и богатая функциями, поэтому принятие инструмента — плавный процесс.
• Обширный предварительно построенный репозиторий с полезными чартами для различных приложений и сервисов.
• Повторно используемые чарты, in-place обновления и кастомные хуки для апдейтов упрощают управление сложными приложениями.
• Tiller-сервер работает изнутри K8s-кластера и через прямые API-вызовы.
• Tiller позволяет эффективно управлять runtime-ресурсами.
• Откаты просты и легко обрабатываются.
• Продвинутые конструкции (управление потоком, пайплайны и т.д.) позволяют гибкие шаблоны развертывания.
• Позволяет определять переменные и развертывать приложения в разных средах и кластерах.
• Гибкость Helm Charts позволяет командам стандартизировать шаблоны в Kubernetes.
• Богатое комьюнити пользователей и поддержка от гигантов индустрии (Microsoft, Google, Bitnami).

Минусы Helm

• Helm сложнее в управлении, чем Terraform, и становится значительной ответственностью в K8s-конфигурации.
• Обучение использованию Helm может быть затратным по времени для команды без предварительного опыта с инструментом.
• Команде нужно составлять новый образ для каждого проекта, чтобы избежать путаницы при выполнении команд.
• ВМ-капаситет критичен для масштабируемости контейнеров.

Helm против Terraform: таблица сравнения

Helm и Terraform имеют много сходств, так как оба открытых инструмента позволяют инженерам:

• Описывать и поддерживать K8s-объекты как код.
• Использовать и перезаписывать переменные на разных уровнях и средах.
• Устанавливать из множества источников (локальные директории, git-репозитории).
• Настраивать dry-run для просмотра результатов действий перед запуском (Helm имеет флаг –dry-run, а Terraform — субкоманду plan).
• Получать доступ к курируемым спискам пакетов.
• Искать помощь у активного комьюнити пользователей.
• Наслаждаться поддержкой от всех крупных облачных провайдеров.

Хотя похожи, у двух инструментов есть отличия, делающие их лучше для разных сценариев использования. Таблица ниже показывает главные различия между Terraform и Helm.

Terraform	Helm
Относительно новый Kubernetes-провайдер (но быстро улучшается)	Зрелый инструмент с проверенной K8s-способностью
Не устанавливает ничего внутри Kubernetes-кластера	Устанавливает Tiller-сервер внутри кластера и соединяет с K8s API
Может установить Kubernetes-кластер	Не может установить Kubernetes-кластер
Полагается на модули для модульности	Полагается на суб-чарты для модульности
Использует JSON/HCL формат файлов для описания и поддержки Kubernetes-объектов	Использует стандартные K8s-манифесты и Go-шаблоны для описания и поддержки K8s-объектов
Отсутствие поддержки бета-ресурсов делает переход на Terraform в уже настроенной среде сложным	Намного более зрелая поддержка K8s, поэтому принятие инструмента более прямолинейно
Ограниченные опции в runtime	Tiller предоставляет много возможностей в runtime
Поддерживает переменные окружения	Ограниченные опции для переменных окружения
Нет Terraform-модулей в реестре, работающих на Kubernetes	Stable и incubator чарты предлагают богатый набор пакетов
Kubernetes-провайдер еще не обрабатывает кастомные ресурсы	Может управлять кастомными ресурсами
Сложные откаты, но с меньшими ресурсами	Откат проще, но требует больше ресурсов

Helm и Terraform: использование вместе

Helm и Terraform не являются взаимоисключающими, и вы можете использовать оба инструмента в одной K8s-конфигурации. Обе платформы имеют широкие возможности, поэтому инженеры могут:

• Использовать Terraform для создания и управления Helm-ресурсами.
• Использовать Helm внутри Terraform для развертывания кластерных приложений.
• Развертывать Helm-чарты в предварительно провижиненном Kubernetes-кластере с Terraform.

Большинство команд, полагающихся на оба инструмента, склоняются к использованию Terraform для управления K8s-кластерами и Helm для управления ресурсами, входящими в кластер. Однако использование обеих платформ усложняет проект, поэтому рассмотрите возможность доверия одной платформе перед настройкой мульти-инструментальной среды.

Helm против Terraform: два мощных варианта в K8s-тулчейне

И Terraform, и Helm — надежные инструменты, делающие управление Kubernetes легче, быстрее и надежнее. Однако нюансы, которые мы подсветили выше, делают каждую платформу более подходящей для разных сценариев использования, поэтому выбирайте ту, которая лучше соответствует вашей команде и проектам.

Чтобы продолжить изучение IaC-инструментов и того, как они соотносятся друг с другом, ознакомьтесь с нашим сравнением Ansible, Terraform и Puppet.