Kubernetes Paket Yöneticisi: Helm

Kubernetes Paket Yöneticisi: Helm

İçindekiler

  1. Helm’e İlk Bakış
  2. Helm’in Temel İşlevleri ve Paket Yönetimi
  3. Helm Mimarisi: Bileşenler ve Dosya Sistemi
  4. Helm’in Avantajları ve Güçlü Yönleri
  5. Helm’in Dezavantajları ve Sınırlamaları
  6. Helm’in Kullanım Senaryoları
  7. Sonuç
  8. Kaynakça

Helm’e İlk Bakış

Kubernetes ortamlarında uygulama yönetimi zamanla karmaşıklaşabilir. Bu zorlukları aşmak amacıyla geliştirilen Helm, açık kaynaklı bir paket yöneticisidir. Kubernetes için geliştirilmiş yazılımların sağlanmasını, paylaşılmasını ve kullanılmasını sağlar [1]. Temel olarak, Linux sistemlerindeki apt veya yum neyse, Kubernetes için Helm de aynı işlevi görür; uygulamaların ve ilgili Kubernetes kaynaklarının, “chart” adı verilen paketler hâlinde yönetilmesini sağlar. Helm, çok sayıda YAML formatındaki konfigürasyon dosyasını (manifest) tek seferde yöneterek dağıtımları daha tutarlı ve güvenli kılar. Bulut Yerel Bilişim Vakfı (Cloud Native Computing Foundation - CNCF) bünyesinde geliştirilen Helm, geniş bir topluluk tarafından desteklenmekte ve 15.000’den fazla şirket tarafından kullanılmaktadır. Bu makalede, Helm’in temel işlevleri, güçlü ve zayıf yönleri, en iyi kullanım alanları ve alternatif araçlarla karşılaştırması; gerçek dünya örnekleriyle (GitLab veya Prometheus kurulumu vb.) birlikte incelenmektedir.

Helm’in Temel İşlevleri ve Paket Yönetimi

Helm, Kubernetes nesnelerini bir arada tanımlayan paketler (chart) oluşturmaya, dağıtmaya ve yönetmeye olanak tanır. Chart’lar, önceden yapılandırılmış ve yeniden kullanılabilir Kubernetes kaynak paketleri olup bir bütün olarak dağıtılabilirler [2]. Bir Helm chart’ı, belirli bir uygulamanın çalışması için gerekli olan Deployment, Service, ConfigMap, Secret gibi tüm Kubernetes yerli (native) kaynak tanımlarını ve bu kaynaklara ait şablonları içerir. Chart’lar, varsayılan değerleri içeren bir values.yaml yapılandırma dosyası ile birlikte gelir. Helm, chart içindeki YAML şablonlarını bu yapılandırma değerleriyle birleştirerek, Kubernetes’in kabul edebileceği nihai manifest dosyalarını üretir. Bu sayede tek bir chart paketi, farklı ortamlar veya gereksinimlere göre özelleştirilebilir ve yeniden kullanılabilir.

Helm ile yeni chart oluşturma, chart’ı paketleme (TGZ arşivi), chart depolarına gönderme veya bu depolardan indirme, bir Kubernetes kümesine chart yükleme (install) ve kaldırma (uninstall) ile yüklü uygulamaların sürüm döngüsünü yönetme gibi işlemler gerçekleştirilir. Sürüm yönetimi kapsamında, her yükleme işlemi bir sürüm olarak kaydedilir ve sürüm numaralarıyla izlenebilir [3]. Helm’e özgü temel kavramlar şu şekilde özetlenebilir:

  • Chart, Bir Kubernetes uygulamasını çalıştırmak için gerekli olan tüm bileşenleri (şablon dosyaları, YAML tanımları vb.) içeren pakettir.
  • Values (Yapılandırma), chart içinde özelleştirilebilir parametreleri tanımlayan ve şablonlara uygulama sırasında enjekte edilen yapılandırma verisidir.
  • Release, belirli bir chart’ın, belirli bir yapılandırma ile Kubernetes kümesinde çalışır durumda olan örneğidir. Helm, her yüklemeye bir sürüm adı ve sürüm numarası atar.
  • Şablonlama Mekanizması, chart içindeki Kubernetes YAML şablonları (mavi) ile kullanıcı tarafından sağlanan yapılandırma değerleri (yeşil), Helm tarafından birleştirilerek Kubernetes’in anlayabileceği somut kaynak manifest dosyaları (mor) oluşturulur. Bu sayede aynı chart, farklı yapılandırmalarla tekrar kullanılabilir. Helm, çok sayıda YAML dosyasının elle yönetilmesini önleyerek, büyük ve karmaşık uygulamaların kurulumunu otomatikleştirir.

Helm mimarisi itibarıyla istemci taraflı (client-only) bir uygulamadır. Komut satırında çalışan Helm istemcisi, arka planda Kubernetes API sunucusuyla konuşarak chart’ları kümede uygular [4]. Helm v2 sürümünde istemci ile Kubernetes arasında “Tiller” (dümen) adlı bir sunucu bileşeni bulunuyordu; Helm v3 ile birlikte Tiller tamamen kaldırılmış ve güvenlik modeli sadeleşmiştir. Artık Helm istemcisi, Kubernetes API’sine doğrudan erişerek chart paketlerini yükler, günceller veya siler. Ayrıca Helm istemcisi paket depolarıyla da entegre çalışır ve uzaktaki bir Helm Chart deposundan (örneğin, resmi Artifact Hub veya özel şirket içi depo) istenen chart paketini çekebilir.

Helm Mimarisi: Bileşenler ve Dosya Sistemi

Helm istemcisi, komutları alan temel bileşendir. Gerektiğinde uzak bir chart deposuyla iletişime geçerek paketleri indirir. Ayrıca, ihtiyaç duyulduğunda doğrudan Kubernetes API sunucusuyla bağlantı kurarak manifest dosyalarının uygulanmasını sağlar. Bu mimaride, önceki sürümlerde yer alan ek bir sunucu bileşeni bulunmaz; tüm işlemler Helm istemcisi tarafından doğrudan Kubernetes API’si aracılığıyla gerçekleştirilir. Helm’in dahili kütüphanesi, Go programlama diliyle yazılmış olup Kubernetes’in istemci kütüphanesini kullanarak API sunucusuna istek gönderir. Bu yapı sayesinde Helm, uygulama paketlerini Kubernetes kümelerine yüklerken ayrı bir veri tabanına ihtiyaç duymadan, sürüm bilgilerini küme içinde (örneğin, Kubernetes Secret nesnelerinde) saklayabilir.

Helm mimarisine dair örnek bir ağaç yapısı:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
mychart/
├── Chart.yaml            # Chart meta verileri
├── values.yaml           # Varsayılan değerler
├── charts/               # Bağımlı alt chart'lar
└── templates/            # Kubernetes şablon dosyaları
    ├── deployment.yaml   # Deployment kaynağı şablonu
    ├── service.yaml      # Service kaynağı şablonu
    ├── _helpers.tpl      # Yardımcı şablon tanımları
    └── NOTES.txt         # Kurulum sonrası mesajlar

Helm’in Avantajları ve Güçlü Yönleri

Helm, Kubernetes üzerinde uygulama dağıtımını kolaylaştıran pek çok avantaj sunar:

  • Kolaylaştırılmış Dağıtımlar Helm, birden fazla YAML dosyasının tek seferde uygulanmasını otomatikleştirir. helm install komutu ile karmaşık bir uygulamaya ait tüm Kubernetes nesneleri oluşturulabilir. Bu yaklaşım, çok sayıda dosyanın manuel olarak uygulanması sırasında oluşabilecek hata riskini azaltır. Böylece dağıtımlar daha tutarlı, tekrarlanabilir ve güvenilir hâle gelir.

  • Sürümleme ve Geri Alma (Rollback): Helm, yüklenen her uygulama için bir sürüm kaydı tutar. Bu sayede, aynı uygulamanın farklı sürümleri izlenebilir ve gerektiğinde önceki bir sürüme hızlı bir şekilde geri dönülebilir. Örneğin, bir güncelleme sırasında sorun yaşanması durumunda, helm rollback komutu ile önceki kararlı sürüme geçiş yapılabilir. Bu özellik, geleneksel manuel YAML uygulamalarında bulunmayan ek bir güvenlik katmanı sağlar.

  • Parametrik Yapılandırma ve Yeniden Kullanılabilirlik: Chart’lar içindeki şablonlar, values.yaml dosyasından gelen parametrelerle dinamik olarak doldurulur. Bu sayede, geliştirme, test ve üretim gibi farklı ortamlar için aynı chart kullanılabilir; yalnızca yapılandırma değerleri değiştirilerek tutarlı ancak ortama özgü dağıtımlar gerçekleştirilebilir. Bu yeniden kullanılabilir yapı, hem zaman kazandırır hem de kopyala-yapıştır kaynaklı yapılandırma hatalarının önüne geçer.

  • Bağımlılık Yönetimi Bir uygulama, başka uygulamalara veya hizmetlere bağımlıysa (örneğin, bir web uygulamasının bir veri tabanına ihtiyaç duyması gibi), Helm bu bağlı bileşenlerin chart içinde tanımlanmasına olanak tanır. Chart.yaml dosyasında, diğer alt chart’lar bağımlılık olarak belirtilebilir. Helm, bu bağımlılıkları uygun sırayla kurarak uygulamanın eksiksiz şekilde çalışmasını sağlar. Helm v3 sürümüyle birlikte bağımlılık tanımlamaları doğrudan Chart.yaml dosyasında yapılmakta; önceki sürümlerde (Helm v2) kullanılan requirements.yaml dosyasına artık ihtiyaç duyulmamaktadır.

  • Farklı Ortamlarda Tutarlı Yapılandırma Helm chart’ları, değişen ortam koşullarına uyum sağlamak amacıyla kullanılacak yapılandırma değerlerini merkezi olarak yönetir. Geliştirme, hazırlık (staging) ve üretim ortamlarında aynı chart kullanılabilir; yalnızca yapılandırma dosyaları (örneğin values-dev.yaml, values-prod.yaml) değiştirilerek kurulum gerçekleştirilir. Bu yöntem, her ortamda aynı biçimde tanımlanmış kaynakların (örneğin replikalar, limitler, kaynak istekleri) tutarlı biçimde oluşturulmasını sağlar ve yapılandırma farklarından kaynaklanabilecek hataları en aza indirir.

  • Topluluk Desteği ve Paylaşılabilir Paketler Helm, geniş ve aktif bir açık kaynak ekosistemine sahiptir. NGINX Ingress, MySQL, WordPress, Prometheus, Grafana gibi birçok popüler açık kaynak uygulama, Helm chart paketleri şeklinde dağıtılmaktadır. Bu hazır chart’lar sayesinde, söz konusu uygulamaların Kubernetes üzerinde dakikalar içinde çalışır hale getirilmesi mümkündür. Helm Hub ve Artifact Hub gibi depo indekslerinde yüzlerce chart yayımlanmış olup, ihtiyaçlara uygun olan chart’lar kolaylıkla bulunabilir ve kullanılabilir. Ayrıca, geliştirilen uygulamalar da takım içi veya toplulukla paylaşım amacıyla Helm chart’ları olarak paketlenerek standardize bir dağıtım yöntemi sağlanabilir.

Helm’in bu güçlü özellikleri, Kubernetes ortamlarında uygulama yönetimini geliştirmekte; özellikle mikroservis mimarilerinde tutarlılık, hızlı kurulum ve kolay bakım süreçlerinde önemli avantajlar sağlamaktadır.

Helm’in Dezavantajları ve Sınırlamaları

Helm, birçok avantajına rağmen bazı zayıf yönlere ve dikkat edilmesi gereken hususlara sahiptir. Bu hususlar aşağıda yer almaktadır:

  • Öğrenme Eğrisi ve Karmaşıklık: Helm, Kubernetes manifestlerinin yanı sıra Go templating dili ve Helm’e özgü kavramların öğrenilmesini gerektirir. Bu durum, özellikle yeni başlayanlar için bir öğrenme eğrisi oluşturur. Örneğin, doğrudan YAML üzerinde yama işlemi yapan Kustomize gibi alternatifler, Helm’e kıyasla daha sade bir kullanım sunabilir. Yapılan bazı karşılaştırmalarda Helm daha karmaşık, Kustomize ise daha basit olarak değerlendirilmiştir. Chart yapısı, değişkenlerin ve şablon fonksiyonlarının kullanımı başlangıçta kafa karıştırıcı olabilir [6].

  • Şablon Hataları ve Hata Ayıklama Zorluğu: Helm şablonlama sistemi esneklik sağlasa da, hatalı kullanımlarda anlaşılması güç hata mesajlarına neden olabilir. Chart içerisinde yer alan koşullu ifadeler veya fonksiyon hataları, helm install –debug veya helm template (şablon) komutlarıyla önceden kontrol edilmediğinde başarısız dağıtımlara yol açabilir. YAML dosyalarına mantıksal bir katman eklenmesi, ortaya çıkan sorunların doğrudan YAML dosyasına kıyasla daha zor ayıklanmasına sebep olur. Deneyimli kullanıcılar dahil, Helm çıktısının Kubernetes’te neye dönüşeceğini anlamak için önemli zaman harcayabilir.

  • Helm’in Sürüm Takibi ve GitOps: Helm, her sürümün durum bilgisini Kubernetes içinde (genellikle Secret nesnelerinde) tutar ve bu sayede sürüm yönetimi gerçekleştirir. Ancak bu yöntem, GitOps gibi yaklaşımlarla tam uyumlu olmayabilir; çünkü kümeye uygulanan manifestlerin tam hali Git deposunda değil, Helm’in durumu içinde saklanır. Eğer ekip tüm Kubernetes durumunu Git üzerinde düz manifest dosyaları olarak versiyonlamak isterse, Helm’in dinamik olarak oluşturduğu manifestleri de kaynak kontrolünde izlemek için ek araçlar (örneğin, helm template çıktısını Git’e eklemek veya Argo CD gibi Helm entegrasyonlu araçlar kullanmak) gereklidir. Aksi halde, “kümede ne yüklü” sorusunun yanıtı tamamen Git üzerinde olmayıp kısmen Helm’e bağımlı kalır.

  • CRD Yönetimindeki Sınırlamalar: Kubernetes’in özel kaynak tanımları (Custom Resource Definition - CRD), Helm ile dağıtılırken belirli zorluklar yaratır. Helm 3 ile birlikte CRD’ler için chart içinde özel bir crds/ klasörü tanımlanmış ve yükleme sırasında CRD’nin API’da hazır olduğundan emin olunan bir sıra izlenmiştir. Buna rağmen, Helm CRD’lerin versiyon yükseltme veya silme işlemlerini tam olarak yönetemez. Örneğin, bir chart’ın yeni sürümünde CRD tanımı değiştiğinde Helm mevcut CRD’yi otomatik olarak güncellemez; elle müdahale gerekir. Benzer şekilde, bir sürüm silindiğinde CRD nesneleri Helm tarafından kaldırılmaz. Bu durum, CRD kullanan Operatör (Operator) gibi bileşenlerin Helm ile kurulması ve güncellenmesinde dikkatli olunmasını gerektirir.

  • Güvenlik ve Yetkilendirme İnce Noktaları: Helm 3, önceki sürümde bulunan Tiller bileşenini kaldırarak önemli bir güvenlik riskini azaltmıştır. Ancak Helm hâlâ Kubernetes erişim yetkileriyle yakından ilişkilidir. Helm komutlarını çalıştıran kişinin kubeconfig dosyasındaki yetkileri, cluster üzerinde ne tür işlemler yapabileceğini belirler. Bu yönüyle Helm, kubectl ile aynı güvenlik modeline dayanır. Eski Helm 2 sürümünde Tiller, cluster içinde geniş yetkilerle çalıştığı için eleştirilmişti. Helm 3’te bu sorun çözülmüş olsa da, kullanılan chart’lar bir güvenlik riski oluşturabilir. Dış kaynaklı bir Helm chart’ı Kubernetes kümesine uygulanmadan önce içeriğinin detaylıca incelenmesi gerekir. Çünkü Helm chart’ları, tam yetkili Kubernetes manifestleri çalıştırabilir ve zararlı bir chart istenmeyen kaynakların oluşturulmasına neden olabilir. Kısaca, Helm araç olarak güvenli olsa da, kullanılan chart’ların güvenilirliği mutlaka doğrulanmalıdır.

  • Chart Kalitesi ve Standartları: Helm ekosistemindeki topluluk chart’larının kalitesi değişkenlik gösterebilir. Bazı chart’lar tüm önemli yapılandırmaları ve güvenlik ayarlarını sağlarken, bazıları ek düzenleme gerektirebilir. Örneğin yetkin bir otorite, “birçok Helm chart’ı mükemmel olmaktan uzak olup RBAC izinleri, kaynak limitleri veya ağ politikaları gibi önemli ayarları eksik bırakabilmektedir. Bu nedenle bir chart kurulurken içeriği detaylıca incelenmeli ve ‘siyah kutu’ gibi kullanılmamalıdır” şeklinde uyarıda bulunmuştur. Bu durum, dışarıdan temin edilen chart’larda ekstra test ve gerektiğinde özelleştirme yapılmasını zorunlu kılar. Kendi geliştirdiğiniz chart’larda ise organizasyon standartlarına uygunluk için denetim mekanizmalarının kurulması faydalı olacaktır.

Yukarıda belirtilen sınırlamalara rağmen, çoğu durumda Helm’in sunduğu avantajlar bu dezavantajların önüne geçmekte veya topluluk tarafından geliştirilmiş çözümlerle bu sorunlar giderilmektedir. Örneğin, Helm şablonlarının karmaşıklığını yönetmek için helm lint ve helm unittest gibi araçlar; gizli verilerin şifrelenmesini sağlamak üzere helm-secrets eklentisi; ayrıca Helm chart’larının GitOps süreçlerine entegrasyonu için ArgoCD veya Flux gibi platformlar yaygın olarak kullanılmaktadır. Önemli olan, Helm kullanımı sırasında bu potansiyel zayıf noktaların farkında olmak ve gerekli önlemleri almaktır.

Helm’in Kullanım Senaryoları

Helm, özellikle belirli senaryolarda çok yararlı olmaktadır. Aşağıda Helm’in en iyi kullanım senaryoları listelenmiştir:

  • Karmaşık Uygulamaların Kolay Kurulumu: Birbirine bağlı birçok bileşenden oluşan (örneğin veri tabanı, önbellek, arka plan işleyici ve web arayüzü gibi modülleri bulunan) uygulamaların Kubernetes’e kurulumu genellikle zahmetlidir. Helm, bu tür karmaşık uygulamaların tek bir komutla kurulmasına olanak tanır. Örneğin, GitLab gibi kapsamlı bir uygulama, resmi Helm chart’ı aracılığıyla paketlenmiş olup, Kubernetes’e kurulumu saatler yerine dakikalar içinde gerçekleştirilebilir.

  • Tekrarlanan Dağıtımlar ve Mikroservisler: Mikroservis mimarisinde, benzer altyapısal bileşenlere sahip birçok servis bulunur. Her servis için ayrı Deployment, Service, HPA vb. YAML dosyalarını kopyalamak yerine, Helm ile ortak bir temel chart tanımlanabilir ve her servis için bu chart, özelleştirilmiş değerlerle tekrar kullanılabilir. Gerçekte birçok şirket, her mikroservis için aynı şablonu kullanan ortak Helm chart’ları oluşturmakta ve sürdürmektedir. Bu yaklaşımla, yeni bir mikroservis devreye almak, mevcut chart’ın değerlerini belirleyip helm install komutunu çalıştırmaktan ibarettir. Böylece tutarlı bir yapı sağlanır ve güncellemeler merkezi hale gelir; örneğin, tüm servis chart’larında ortak bir iyileştirme tek seferde yaygınlaştırılabilir.

  • Çoklu Ortam ve Versiyon Yönetimi: Geliştirme, test ve üretim gibi birden fazla Kubernetes ortamı mevcutsa, Helm bu ortamlar arasında geçişi kolaylaştırır. Aynı uygulamayı farklı ölçeklerde veya yapılandırmalarda her ortama uyarlamak için ayrı YAML dosyaları tutmak yerine, Helm chart’ının farklı değer dosyaları kullanılabilir. Örneğin, values-dev.yaml ve values-prod.yaml gibi dosyalarla ortam değişikliği sadece ilgili değer dosyasının seçilmesiyle (helm install -f values-prod.yaml) gerçekleştirilebilir. Ayrıca, Helm’in sürümleme özelliği, her ortamda uygulama versiyonlarının takibini sağlar. Bu senaryo, DevOps ekiplerinin “bir kez tanımla, her yerde kullan” prensibinin uygulanmasına destek olur [5].

  • Topluluk veya Ürün Olarak Dağıtım: Uygulamalar ürün veya açık kaynak proje olarak başkalarına sunulacaksa, Helm chart’ları etkili bir dağıtım paketi olarak öne çıkar. Kullanıcılar, karmaşık kurulum adımlarıyla uğraşmak yerine sağlanan chart’ı kullanarak uygulamayı kolayca Kubernetes üzerinde çalıştırabilirler. Örneğin, popüler veri tabanı sistemleri, mesaj kuyrukları veya API gateway (geçit) araçları resmi Helm chart’ları aracılığıyla kolay dağıtım olanağı sağlar. Bu durum, ürünün benimsenme sürecini hızlandırabilir. Ayrıca, versiyonlanmış ve tek dosya (TGZ) olarak dağıtılabilen Helm chart’ları, sürekli entegrasyon (CI/CD) sistemlerine kolayca entegre edilebilir; örneğin, Helm chart’larının otomatik olarak CI/CD hatlarında yayınlanması mümkündür.

  • Hızlı PoC ve Denemeler: Yeni bir teknoloji veya araç Kubernetes ortamında test edilmek istendiğinde Helm büyük kolaylık sağlar. Örneğin, Kubernetes’e bir log yönetim sistemi veya CI/CD aracı kurulacaksa, ilgili Helm chart’ı kullanılarak dakikalar içinde çalışır hâle getirilebilir. Böylece zamandan tasarruf edilir ve deneme tamamlandığında helm uninstall komutu ile tüm ilgili kaynaklar tek seferde kaldırılabilir. Bu yaklaşım, Kubernetes öğrenme sürecini hızlandırır ve deneysel ortamların temiz tutulmasını sağlar.

Sonuç

Sonuç olarak, Helm gelişmiş Kubernetes senaryoları için vazgeçilmez bir araç haline gelmiştir. Doğru kullanıldığında, uygulama dağıtım süreçlerini büyük ölçüde hızlandırıp standartlaştırdığı, gerçek dünya örnekleriyle kanıtlanmıştır. Elbette, her teknoloji gibi Helm’in de dikkatle ele alınması gereken yönleri bulunmaktadır; ancak avantajları göz önüne alındığında, Kubernetes ekosisteminde bir standart olarak kabul edilmektedir. Hazır chart’ların kullanımı veya kendi chart’larınızın geliştirilmesi yoluyla Helm ile Kubernetes yönetiminde uzmanlaşmak, operasyonel mükemmeliyete ulaşmada önemli bir adımdır.


Yazımızın teknik gözden geçirmesi için Ahmed Enis ERKAYA’ya, editör desteği için ise Nehir BAYAR KİBAR’a teşekkür ederiz.

Kaynakça

[1] Cloud Native Computing Foundation, URL: https://www.cncf.io/reports/helm-project-journey-report/ (Erişim zamanı; 05, 13, 2025).

[2] Institute of Electrical and Electronics Engineers, URL: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/10173942 (Erişim zamanı; 05, 05, 2025).

[3] Medium, URL: https://medium.com/@ravipatel.it/getting-started-with-helm-a-beginners-guide-edffd2b79c7c (Erişim zamanı; 05, 20, 2025).

[4] RedHat, URL: https://www.redhat.com/de/topics/open-source/was-ist-helm-wie-funktionieren-helm-charts (Erişim zamanı; 05, 21, 2025).

[5] Geeksforgeeks, URL: https://www.geeksforgeeks.org/devops/helm-101-an-introduction-to-package-manager-for-kubernetes/ (Erişim zamanı; 05, 20, 2025).

[6] Bairesdev, URL: https://www.bairesdev.com/blog/what-is-helm-and-why-you-should-be-using-it/ (Erişim zamanı; 05, 16, 2025).