K8S标签与标签选择器
一、标签
1、简介
标签是附在k8s 资源对象的一组键值对，其存在的意义是按照用户的意图来组织资源，同时不对资源的核心逻辑产生影响。
标签的使用我们倾向于能够表示对象的特殊特点，就是一眼就看出了这个Pod是干什么的。
标签可以用来划分特定的对象（比如版本，服务类型等），标签可以在创建一个对象的时候直接定义，也可以在后期随时修改，每一个对象可以拥有多个标签，但是，key值必须是唯一的。
创建标签之后也可以方便我们对资源进行分组管理。如果对pod打标签，之后就可以使用标签来查看、删除指定的pod。
2、为什么需要标签
我们知道使用 pod 控制器创建的 pod，在 pod 故障以后重建后的 pod ip 地址和名称是变化的，为了解决 pod 访问问题，我们特此创建了 service，我们访问 service 的 ip 地址就可以正常访问到 pod；那么问题来了，service 是怎样去关联 pod 的呢？
在 k8s 上是使用的标签和标签选择器的机制实现资源和资源间相互关联的。当我们创建一个Service时，会指定一个标签选择器，这个选择器定义了一组键值对，用以匹配特定的Pods。Kubernetes的Service Controller会查找所有带有与选择器匹配标签的Pods，并将这些Pods的IP地址添加到Service的Endpoint中。因此，无论Pod的IP如何变化，只要它的标签与Service的选择器相匹配，它就能被Service发现和代理流量。
3、标签命名规范
3.1、标签名
- 标签名部分是必须的。
- 不能多余 63 个字符。
- 必须由字母、数字开始和结尾。
- 可以包含字母、数字、减号（-）、下划线（_）、小数点（.）
3.2、标签的value
- 不能多于 63 个字符。
- 可以为空字符串。
- 如果不为空，则必须由字母、数字开始和结尾。
- 如果不为空，可以包含字母、数字、减号（-）、下划线（_）、小数点（.）
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: label-demo
labels: #标签
environment: production
app: nginx
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.14.2
ports:
- containerPort: 80
4、标签的基本操作
4.1、创建标签
4.1.1、资源清单方式
1、创建资源清单
cat pod_labels.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
name: nginx-test
namespace: dev3
labels:
app: nginx
environment: production
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx
env:
- name: HELLO
value: "hello pod labels test"
2、应用清单
kubectl apply -f pod_labels.yaml
4.1.2、命令行方式
kubectl run nginx-labels -n dev4 --image=nginx --labels="app=nginx-labels,environment=production"
4.2、查看标签
4.2.1、查看刚才打标的两个pod
kubectl get pods -n dev3 --show-labels
kubectl get pods -n dev4 --show-labels
4.2.2、通过标签过滤查询
kubectl get pods -A -l environment=production
#列出所有带有标签 environment=production 的 Pod
4.2.3、将标签显示在输出结果中
kubectl get pods -A -L app,environment
4.3、添加标签
4.3.1、分别给两个Pod添加上标签
kubectl label pod nginx-test -n dev3 ns=dev3
kubectl label pod nginx-labels -n dev4 ns=dev4
4.4、更新标签
4.4.1、将nginx-test的app标签键值修改为nginx-test
kubectl label pod nginx-test -n dev3 app=nginx-test --overwrite
--overwirte在针对不存在的标签作用是添加
在针对存在的标签作用是更新修改
4.5、删除标签
4.5.1、删除两个Pod的environment标签
kubectl label pod nginx-test -n dev3 environment-
kubectl label pod nginx-labels -n dev4 environment-
其实无论是对Pods的标签基本操作还是对 Nodes、PersistentVolumes (PVs)、PersistentVolumeClaims (PVCs)、Services、Deployments、ReplicaSets、StatefulSets 这些资源对象来说，标签的基本操作都适用，使用时只需指定对应的资源类型即可
二、标签选择器
1、简介
Lablel附加到Kubernetes集群中的各种资源对象上，目的就是对这些资源对象进行分组管理，而分组管理的核心就是：Lablel Selector。
我们可以通过Label Selector(标签选择器)查询和筛选某些特定Label的资源对象，进而可以对他们进行相应的操作管理，类似于sql语句中where的条件：
select * from where ...
2、表达式
2.1、基于等式的
name = nginx 匹配所有具有标签 name = nginx 的资源对象
name != nginx 匹配所有不具有标签 name = nginx 的资源对象
2.2、基于集合的
env in (dev, test) 匹配所有具有标签 env = dev 或者 env = test 的资源对象
name not in (frontend) 匹配所有不具有标签 name = frontend 的资源对象
3、过滤查询
3.1、等值过滤
kubectl get pods -A -l ns=dev3
#过滤出带有ns=dev3标签的Pod
3.2、非等值过滤
kubectl get pods -A -l app!=flannel
#过滤出不带标签app=flannel的Pod
3.3、多条件过滤
kubectl get pods -A -l "ns in (dev3,dev4)" --show-labels
#过滤出包含ns=dev3或ns=dev4的Pod
3.4、多条件取反过滤
kubectl get pods -A -l "app notin (flannel,nginx-test,nginx-labels)" --show-labels
#过滤出标签中不包含app=(flannel,nginx-test,nginx-labels)的Pod
4、service资源对象关联对应标签的Pod
4.1、创建三个Pod
kubectl run nginx-1 --image=nginx:latest --labels='app=nginx'
kubectl run nginx-2 --image=nginx:latest --labels='app=nginx'
kubectl run nginx-3 --image=nginx:latest --labels='app=nginx'
4.2、创建service对象关联对应标签的Pod
4.2.1、创建service资源清单
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: service-test
spec:
selector:
app: nginx
ports:
- name: http
protocol: TCP
port: 80
targetPort: 80
4.2.2、应用清单
kubectl apply -f service-test.yaml
4.2.3、验证
kubectl describe service service-test
kubectl get pods -o custom-columns=NAME:.metadata.name,STATUS:.status.phase,IP:.status.podIP
