最近進到新專案，需要開始熟悉 GCP 相關服務，順手先嘗試將一個 Nginx 應用部署到 Google Kubernetes Engine (GKE) 上。過程中，使用 Helm 來簡化與管理部署流程，將過程記錄下來分享。

開發環境與前置準備

安裝 GKE 認證插件： bash gcloud components install gke-gcloud-auth-plugin

登入 GCP 帳號： bash gcloud auth login

在開始之前，需要先確認了本地環境已具備以下工具，並且 GKE Cluster 也已備妥。

Google Cloud SDK (gcloud): 用於與 GCP 互動。在 macOS 上，我習慣用 Homebrew 安裝：
```
brew install --cask google-cloud-sdk
```
kubectl: Kubernetes 的命令列工具。gcloud 中其實已包含 kubectl，可以透過以下指令安裝：
```
gcloud components install kubectl
```
Helm: Kubernetes 的套件管理器。同樣，用 Homebrew 就能快速安裝：
```
brew install helm
```
一個已啟用的 GCP 專案： 確保專案已啟用計費 (Billing) 與 GKE API。
一個執行中的 GKE Cluster： 需要一個 Kubernetes Cluster 來部署應用。這次我選擇建立一個 GKE Autopilot Cluster，因為它會自動管理節點，省去不少維運心力。建立的指令如下：
```
# 將 your-cluster-name 替換為你的 Cluster 名稱
gcloud container clusters create-auto your-cluster-name --region=us-central1
```
取得 Cluster 憑證：

本地，設定 gcloud 與 kubeconfig，這會把 GKE 的 kubeconfig 設定寫入本地 ~/.kube/config，讓你能用 kubectl / helm 操作 GKE。

gcloud config set project [YOUR_PROJECT_ID]
gcloud container clusters get-credentials your-cluster-name --region=[REGION]

可以查看本地 kubconfig

 cat ~/.kube/config

建立一個 namespace

建立 Namespace

kubectl create ns myk8s-ns

確認 namespace 是否建立，這樣 GKE 環境就準備好了，接下來就可以在這個 namespace 中用 Helm 安裝應用

kubectl get namespace

透過 kubectl 查看 namespace 內部的資源：

> kubectl -n myk8s-ns get all
NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/myk8s-nginx-755fff4646-rxlqf   1/1     Running   0          9m12s

NAME                  TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP     PORT(S)                      AGE
service/myk8s-nginx   LoadBalancer   34.118.230.147   34.44.164.237   80:31815/TCP,443:32628/TCP   9m13s

NAME                          READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/myk8s-nginx   1/1     1            1           9m14s

NAME                                     DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/myk8s-nginx-755fff4646   1         1         1       9m13s

起手式：建立 Helm Chart

第一步，為 Nginx 建立了一個基本的 Helm Chart。Helm 提供了方便的指令來生成一個標準的 Chart 結構。

> helm create myk8s
Creating myk8s

這個指令會建立一個 myk8s 資料夾，裡面包含了部署應用所需的所有模板檔案。

加入 chart repo（這裡以 Bitnami 的 nginx 為例）

helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo update

注意！Bitnami 預告 2025/8/28 起會限制免費的 chart/image，建議你：

備份重要 chart 和 Docker image

考慮改用其他 Helm Chart source（例如官方 NGINX 或自己維護的）

關注 Bitnami 的 GitHub 通知：bitnami/containers/issues/83267

安裝與部署

透過 helm install 就可以安裝及部署服務到你的 k8s cluster

這裡先不修改設定，直接快速安裝一個 nginx 推送到 k8s 裡，安裝 chart 到指定 namespace

helm install myk8s bitnami/nginx --namespace myk8s-ns

可以看到 GKE 上面會建立

名稱         狀態 類型        Pod  機群        命名空間     叢集

myk8s-nginx	 OK	Deployment	1/1	 myk8s-web	myk8s-ns	myk8s-cluster

查看 namespace 取得外部 IP

kubectl -n myk8s-ns get all

從輸出的內容可以看出 EXTERNAL-IP ，透過外部 IP 可以直接確認是否有 Nginx 歡迎頁面

NAME                               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
pod/myk8s-nginx-755fff4646-rxlqf   1/1     Running   0          17m

NAME                  TYPE           CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP     PORT(S)                      AGE
service/myk8s-nginx   LoadBalancer   <CLUSTER IP>   <外部ＩＰ>   80:31815/TCP,443:32628/TCP   17m

NAME                          READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
deployment.apps/myk8s-nginx   1/1     1            1           17m

NAME                                     DESIRED   CURRENT   READY   AGE
replicaset.apps/myk8s-nginx-755fff4646   1         1         1       17m

現階段，已經走完一個 Helm 安裝及部署服務到 K8S，接著來繼續一些參數調整設定。

客製化部署：調整 `values.yaml`

先從基礎客製化的 Value 開始，values.yaml 是 Helm Chart 的靈魂，它讓可以方便地客製化部署參數。為了控制資源用量，這裏主要調整了 CPU 和 Memory 的設定。

在 myk8s/values.yaml 中，找到 resources 區塊，並設定如下：

# myk8s/values.yaml
replicaCount: 1

image:
  repository: nginx
  pullPolicy: IfNotPresent
  tag: "stable"

# ... 其餘設定 ...

resources:
  requests:
    cpu: 100m
    memory: 128Mi
  limits:
    cpu: 200m
    memory: 256Mi

這裡定義了 Pod 啟動時最少需要的資源 (requests)，以及它最多能使用的資源上限 (limits)。

前面安裝的 nginx ，也可以先查看 values

helm show values bitnami/nginx

執行部署

一切就緒後，使用 helm install 指令來部署 Nginx Chart。

# 我在 myk8s 的上一層目錄執行此指令
helm install myk8s ./myk8s/

Release 就是「某個 Helm chart 被安裝到 Kubernetes 的一次實體部署實例

Helm Chart	Release	Kubernetes 中出現的東西
一份模板	一次部署實體	Deployment、Service、Pod、Ingress 等

myk8s 是這次部署的名稱 (Release Name)，可以自訂。
./myk8s 則是 Chart 的路徑。

部署後，習慣用這兩個指令來確認部署狀態：

helm list -A
kubectl get pods

也能隨時用 kubectl 來調整副本數。例如，將 Nginx 擴展到 2 個副本：

# deployment 名稱會與 helm install 的 release name 相同
kubectl scale deployment myk8s --replicas=2

刪除一個 K8S instance (Release)

首先，透過 helm 查看目前的 release, 可以看到 NAME(就是 Release name) 以及 NAMESPACE

helm list -A

透過以下指令可以刪除 Relase

helm uninstall <RELEASE_NAME> -n <NAMESPACE>

更新 value.yaml 同步到 K8S

如果需要調整 value.yaml 設定，執行 helm install 會遇到 INSTALLATION FAILED ，

陸續調整 value.yaml 後，可以透過以下指令 force 更新值到 K8S

helm upgrade [RELEASE] [CHART] [flags]

RELEASE 是你部署這個 chart 時取的名字（也叫 “release name”）

CHART 是 chart 的路徑（例如 .）或名稱（如 bitnami/nginx）

> helm upgrade myk8s ./myk8s -f ./myk8s/values.yaml --namespace=myk8s-ns
=
Release "myk8s" has been upgraded. Happy Helming!
NAME: myk8s
LAST DEPLOYED: Sat Jul 26 10:53:57 2025
NAMESPACE: myk8s-ns
STATUS: deployed
REVISION: 3

查看目前 k8s deployments

> helm list  

myk8s      	myk8s-ns 	1       	2025-07-26 09:52:06.049365 +0800 CST	deployed	nginx-21.0.8	1.29.0

查看設定細節

helm get all myk8s -n myk8s-ns

快速驗證：使用 Port-Forward 在本機測試

在正式對外開放前，通常會先用 port-forward 在本地快速驗證應用是否正常。

取得 Pod 名稱：

export POD_NAME=$(kubectl get pods -l "app.kubernetes.io/name=myk8s,app.kubernetes.io/instance=myk8s" -o jsonpath="{.items[0].metadata.name}")

執行 Port-Forward：
```
kubectl port-forward $POD_NAME 8080:80
```
在本機瀏覽： 接著就能在本地瀏覽器打開 http://127.0.0.1:8080 看到 Nginx 畫面了。

公開服務：讓外部存取 Nginx

要讓服務能被公開存取，有三種常見的方法，主要透過修改 values.yaml 來達成。

方法一：使用 `LoadBalancer` (最直接)

最簡單的方式，GCP 會自動配置一個網路負載平衡器並提供一個公開 IP。

設定 values.yaml：

service:
  type: LoadBalancer
  port: 80

更新部署並取得 IP：

helm upgrade myk8s ./myk8s -f ./myk8s/values.yaml --namespace=myk8s-ns
kubectl get svc myk8s

kubectl get deployments myk8s -o yaml --namespace=myk8s-ns

稍待幾分鐘，EXTERNAL-IP 欄位就會出現公開 IP。

方法二：使用 `NodePort`

NodePort 會在每個 Cluster 節點上開一個 Port，適合測試或特定網路架構。

設定 values.yaml：

service:
  type: NodePort
  port: 80

更新部署

helm upgrade myk8s ./myk8s -f ./myk8s/values.yaml --namespace=myk8s-ns
kubectl get svc myk8s

kubectl get deployments myk8s -o yaml --namespace=myk8s-ns

方法三：使用 `Ingress` 搭配 DNS (最靈活)

Ingress 是管理外部存取的 API 物件，功能最強大，適合生產環境。

設定 values.yaml：

ingress:
  enabled: true
  annotations:
    kubernetes.io/ingress.class: "gce" # GKE 預設 Ingress
  hosts:
    - host: your-app.your-domain.com # 替換成你的網域
      paths:
        - path: /
          pathType: Prefix

更新 DNS： 部署後，需要將 DNS your-app.your-domain.com 指向 Ingress Controller 提供的外部 IP。

管理與更新部署

當我修改了 Chart 設定後，會用 helm upgrade 來套用變更。在套用前，我習慣先用 helm diff 預覽一下變更點，確保一切都在預期之中。

# 預覽變更
helm diff upgrade myk8s ./myk8s

# 確認無誤後，正式更新
helm upgrade myk8s ./myk8s

最後一步：清理資源

測試完成後，為了避免產生不必要的費用，清理資源是很重要的一步。

方法一：使用 Helm Uninstall (推薦)

最推薦的方式是使用 helm uninstall，它會智慧地刪除所有相關資源。

helm uninstall myk8s

方法二：手動使用 kubectl 刪除

因為是測試用途，這裏順手用 kubectl 手動刪除節省資源。

暫停服務 (縮減副本至 0)：

kubectl scale deployment myk8s --replicas=0

刪除 Deployment、Service 等：

kubectl delete deployment myk8s
kubectl delete service myk8s

刪除 PVC (儲存卷)：

# 警告：此操作會刪除當前 namespace 中所有的 PVC
kubectl delete pvc --all

以上就是這次使用 Helm 將 Nginx 部署到 GKE 的完整過程。希望這份經驗分享對正在研究雲端部署的朋友們能有所幫助。

使用 Helm 將 Nginx 部署到 GCP GKE

使用 Helm 將 Nginx 部署到 GCP GKE

開發環境與前置準備

起手式：建立 Helm Chart

加入 chart repo（這裡以 Bitnami 的 nginx 為例）

安裝與部署

查看 namespace 取得外部 IP

客製化部署：調整 `values.yaml`

執行部署

刪除一個 K8S instance (Release)

更新 value.yaml 同步到 K8S

快速驗證：使用 Port-Forward 在本機測試

公開服務：讓外部存取 Nginx

方法一：使用 `LoadBalancer` (最直接)

方法二：使用 `NodePort`

方法三：使用 `Ingress` 搭配 DNS (最靈活)

管理與更新部署

最後一步：清理資源

方法一：使用 Helm Uninstall (推薦)

方法二：手動使用 kubectl 刪除

使用 Helm 將 Nginx 部署到 GCP GKE

使用 Helm 將 Nginx 部署到 GCP GKE

開發環境與前置準備

起手式：建立 Helm Chart

加入 chart repo（這裡以 Bitnami 的 nginx 為例）

安裝與部署

查看 namespace 取得外部 IP

客製化部署：調整 values.yaml

執行部署

刪除一個 K8S instance (Release)

更新 value.yaml 同步到 K8S

快速驗證：使用 Port-Forward 在本機測試

公開服務：讓外部存取 Nginx

方法一：使用 LoadBalancer (最直接)

方法二：使用 NodePort

方法三：使用 Ingress 搭配 DNS (最靈活)

管理與更新部署

最後一步：清理資源

方法一：使用 Helm Uninstall (推薦)

方法二：手動使用 kubectl 刪除

客製化部署：調整 `values.yaml`

方法一：使用 `LoadBalancer` (最直接)

方法二：使用 `NodePort`

方法三：使用 `Ingress` 搭配 DNS (最靈活)