Apa yang dimaksud dengan Helm?

Helm tidak membuat dan memelihara puluhan file konfigurasi terpisah secara manual, melainkan menggabungkan semua yang diperlukan untuk suatu aplikasi ke dalam satu paket yang dapat digunakan kembali yang disebut sebagai chart Helm.

Helm membantu mengurangi kerumitan penanganan Kubernetes, platform sumber terbuka yang mengotomatiskan penerapan dan operasi aplikasi dalam kontainer di beberapa server. Meskipun canggih, Kubernetes sering kali memerlukan konfigurasi ekstensif dan mendetail yang ditulis dalam file YAML untuk menentukan cara menjalankan aplikasi, cara menghubungkan aplikasi, dan sumber daya yang dibutuhkan aplikasi.

Terutama di berbagai lingkungan seperti pengembangan, pengujian, dan produksi, manajemen konfigurasi ini secara manual oleh pengembang, administrator sistem, dan insinyur DevOps dapat memakan waktu dan rawan kesalahan. Helm mengatasi tantangan ini dengan memperkenalkan standardisasi, kemampuan untuk dipakai kembali, serta kontrol versi, dengan fitur yang mencakup rollback dan penyesuaian khusus lingkungan.

Sebelum menjelajahi Helm, sangat penting untuk memahami kontainerisasi, yang merupakan fondasi Kubernetes dan alat cloud native modern.

Kontainerisasi mengemas aplikasi dengan semua yang dibutuhkannya untuk menjalankan kode, perpustakaan, dan konfigurasi ke dalam sebuah unit portabel ringan yang disebut kontainer. Kemampuan ini memungkinkan perangkat lunak berjalan secara konsisten di berbagai lingkungan, mulai dari laptop pengembang hingga lingkungan cloud produksi.

Kontainer biasanya berbasis Linux serta lebih cepat dan lebih efisien daripada mesin virtual tradisional. Kontainer juga cocok untuk arsitektur layanan mikro, di mana aplikasi dipecah menjadi beberapa komponen yang lebih kecil, dapat diterapkan secara independen, dan dapat diskalakan sesuai kebutuhan. Di Kubernetes, beban kerja dalam kontainer ini berjalan pada klaster, yang merupakan sekelompok mesin yang terdiri dari bidang kontrol yang mengelola sistem dan node untuk mengeksekusi aplikasi di seluruh infrastruktur.

Docker, platform sumber terbuka yang dirilis ke publik pada tahun 2013, adalah alat kontainerisasi yang paling banyak digunakan. Saat ini, kontainerisasi adalah bagian inti dari ekosistem cloud native sumber terbuka yang memungkinkan pengembangan lebih cepat, penerapan lebih andal, dan fleksibilitas operasional lebih besar.

Kubernetes mengorkestrasi kontainer dalam skala besar dengan mengotomatiskan penerapan, penskalaan, dan manajemen sumber daya. Namun, mengelola konfigurasi Kubernetes secara langsung bisa jadi rumit dan rentan kesalahan. Di sini, Helm berperan penting dengan menyederhanakan, menstandarkan, serta merampingkan penerapan dan pemeliharaan aplikasi dalam kontainer.

Deis (yang belakangan diakuisisi oleh Microsoft) menciptakan Helm pada tahun 2016 sebagai salah satu alat pertama untuk menyederhanakan manajemen aplikasi Kubernetes. Pada tahun 2018, tim ini menyumbangkan proyek tersebut ke Cloud Native Computing Foundation (CNCF), yang kemudian menyetujuinya sebagai proyek CNCF penuh pada tahun 2020.

Pengembangan sumber terbuka Helm aktif dikelola di GitHub, dan evolusinya merupakan hasil kolaborasi kontributor dari seluruh dunia. Situs resminya, helm.sh, menyediakan dokumentasi komprehensif (doc), unduhan, dan sumber daya untuk membantu pengguna memulai dan menerima informasi terbaru.

Rilis Helm 3 pada akhir 2019 merupakan tonggak pencapaian penting. Versi ini menghapus komponen Tiller dari Helm 2, sehingga meningkatkan keamanan dan menyederhanakan kontrol akses melalui interaksi langsung dengan antarmuka pemrograman aplikasi (application programming interface, API) Kubernetes. Helm 3 juga meningkatkan proses upgrade, manajemen dependensi, dan dukungan untuk chart perpustakaan, yang membuatnya lebih aman, fleksibel, serta mudah digunakan di perusahaan.

Helm banyak sekali digunakan di ekosistem cloud-native. Menurut survei CNCF terbaru, Helm memimpin sebagai pengelola paket Kubernetes yang paling disukai, dengan 75% adopsi oleh organisasi yang menjalankan Kubernetes.¹

Artifact Hub (yang menggantikan Helm Hub awal) menghosting ribuan chart, dan berbagai vendor perangkat lunak besar rutin menyediakan chart Helm sebagai metode distribusi Kubernetes utama mereka.

Helm menyederhanakan manajemen aplikasi Kubernetes dengan menggabungkan manifes Kubernetes (file konfigurasi), templat konfigurasi, dan metadata ke dalam paket yang dapat digunakan kembali yang disebut chart Helm. Chart ini berisi semua spesifikasi yang diperlukan untuk menghasilkan file YAML yang sesuai untuk sumber daya Kubernetes, misalnya penerapan, layanan, pengontrol ingress, PersistentVolume, ConfigMap, dan secret, yang membentuk aplikasi. 

"YAML" adalah kependekan dari "YAML Ain't Markup Language" atau "Yet Another Markup Language". Ini adalah format data yang mudah dipahami manusia dan digunakan untuk menulis file konfigurasi, yang memberikan cara jelas dan terstruktur untuk menyajikan informasi yang dapat dibaca oleh manusia dan program.

Saat chart diinstal, Helm otomatis menerapkan sumber daya ini ke klaster Kubernetes target, dengan dukungan untuk pembuatan versi, rollback, dan manajemen dependensi bawaan.

Helm beroperasi terutama sebagai alat sisi klien yang berinteraksi langsung dengan apiserver Kubernetes untuk mengelola penerapan aplikasi:

• Klien Helm

• Chart Helm

• Rilis Helm

• Repositori Helm

Klien Helm adalah alat baris perintah (command-line, CLI) yang berinteraksi dengan klaster Kubernetes serta mengelola chart dan rilis. Alat ini digunakan sehari-hari oleh pengembang dan operator. Berbeda dengan kubectl yang merupakan alat perintah asli Kubernetes, Helm mengelola seluruh aplikasi, bukan komponen terpisah.

Chart Helm adalah format paket yang berisi semua penetapan sumber daya yang diperlukan untuk menjalankan aplikasi di Kubernetes. Chart mencakup templat, nilai konfigurasi default, dan metadata.

Rilis Helm adalah contoh chart yang berjalan di klaster Kubernetes. Setiap rilis memiliki nama unik dan dapat dikelola secara independen.

Repositori Helm adalah kumpulan chart yang dapat dibagikan dan didistribusikan, mirip dengan toko aplikasi atau perpustakaan paket di ekosistem lain.

Chart Helm adalah kumpulan file yang mendeskripsikan kumpulan sumber daya Kubernetes terkait. Struktur chart meliputi:

• Templat Helm adalah manifes Kubernetes bertemplat yang diadaptasi dengan berbagai lingkungan penerapan, seperti pengembangan, penahapan, dan produksi, menggunakan parameter yang dapat dikonfigurasi.

• File nilai (values.yaml) adalah nilai konfigurasi default yang dapat diganti untuk berbagai penerapan. Nilai dapat diberikan dalam format YAML atau JSON.

• Metadata chart (chart.yaml) mendeskripsikan nama, versi, APIVersion, dependensi, dan pengelola chart.

• Dokumentasi meliputi konten yang dapat dibaca manusia (misalnya, file readme, panduan memulai cepat, atau petunjuk penggunaan) yang membantu pengguna memahami cara menerapkan dan mengoperasikan chart.

Pengembang Kubernetes, administrator sistem, dan profesional operasi TI (ITOps) lainnya di organisasi perusahaan menggunakan Helm untuk menyelesaikan tugas-tugas seperti:

• Efisiensi Operasional

• Mitigasi risiko

• Tata kelola dan kepatuhan

• Produktivitas pengembang

Helm secara signifikan mengurangi kompleksitas operasional yang terkait dengan manajemen penerapan Kubernetes. Dengan mengotomatiskan dan menstandarkan manajemen konfigurasi, Helm merampingkan  alur kerja yang umumnya mencakup pengeditan YAML manual yang kompleks dan rawan kesalahan.

Efisiensi ini menjadi sangat penting seiring dengan penskalaan lingkungan cloud-native dan adopsi teknologi baru oleh organisasi, seperti beban kerja kecerdasan buatan (AI) dan machine learning (ML), serta komputasi edge.

Kemampuan rollback bawaan Helm menyediakan jaring pengaman penting untuk penerapan produksi. Jika upgrade gagal atau menyebabkan masalah, tim dapat langsung mengembalikan ke versi sebelumnya dengan satu perintah. Fitur ini mengurangi waktu rata-rata pemulihan (mean time to recovery, MTTR) untuk insiden terkait penerapan, yang penting dimiliki oleh aplikasi dengan ketersediaan tinggi dan layanan inferensi AI real-time.

Chart dan skema Helm memungkinkan kontrol versi dan peninjauan kode layaknya artefak perangkat lunak lainnya. Pendekatan ini menyediakan jejak audit untuk penerapan dan memastikan bahwa perubahan melewati proses persetujuan yang tepat. Banyak organisasi menggunakan Helm dengan alur kerja GitOps untuk meningkatkan tata kelola, sehingga organisasi dapat memenuhi persyaratan kepatuhan industri teregulasi yang mengadopsi arsitektur cloud-native.

Dengan menangani kompleksitas Kubernetes, Helm memungkinkan pengembang untuk fokus pada logika aplikasi, bukan konfigurasi infrastruktur. Tim dapat melakukan penyajian mandiri atas penerapan yang menggunakan chart yang telah disetujui sebelumnya. Hal ini mengurangi dependensi pada tim platform dan mempercepat waktu pengembangan yang diperlukan untuk AI kompetitif dan inisiatif transformasi digital.

• Manajemen siklus proses aplikasi

• Penerapan perangkat lunak pihak ketiga

• Lingkungan multitenant

• Integrasi dan penskalaan CI/CD

• Beban kerja AI/ML dan GPU

Kustomize adalah solusi lain yang banyak digunakan untuk mengelola konfigurasi Kubernetes, meskipun mengambil pendekatan yang berbeda dengan Helm. Helm menggunakan templat untuk menghasilkan manifes, sedangkan Kustomize mengambil pendekatan deklaratif dengan patch dan overlay untuk memodifikasi konfigurasi dasar.

Kustomize bersifat lebih sederhana dan memiliki kurva pembelajaran lebih landai, tetapi tidak dilengkapi dengan kemampuan manajemen paket, fitur pembuatan versi, dan rollback yang tersedia pada Helm. Banyak organisasi menggunakan keduanya secara bersamaan. Kustomize digunakan untuk menangani varian konfigurasi, sementara Helm dipakai untuk mengelola siklus proses aplikasi secara keseluruhan.

Operator Kubernetes adalah pengontrol khusus aplikasi yang memperluas API Kubernetes untuk mengelola aplikasi yang kompleks. Helm berfokus pada pengemasan dan penerapan, sedangkan operator menyediakan manajemen siklus proses berkelanjutan. Operator Kubernetes dapat menangani tugas operasional khusus aplikasi, seperti pencadangan, penskalaan, dan upgrade.

Helm lebih cocok untuk penerapan aplikasi umum dan beban kerja yang lebih sederhana. Di sisi lain, operator unggul dalam mengelola aplikasi stateful dengan persyaratan operasional yang kompleks. Banyak organisasi menggunakan Helm untuk menerapkan operator secara mandiri.