kubernetes_label&selector

Kubernetes Label & Label Selector

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Label

概念

Label是Kubernetes的核心概念。

Labels其实就一对 key/value ，被关联到对象上，标签的使用我们倾向于能够标示对象的特殊特点，并且对用户而言是有意义的，但是标签对内核系统是没有直接意义的。

Label可以附加到各种资源对象上，一个资源对象可以定义任意数量的Label，同一个Label也可以被添加到任意数量的资源对象上去。

我们可以通过给指定的资源对象捆绑一个或多个不同的Label来实现多维度的资源分组管理功能，以便于灵活、方便地进行资源分配、调度、配置、部署等管理工作。

Label相当于标签，给某个资源对象定义一个Label，就相当于给它打上一个标签，随后可以通过Label Selector查询和筛选拥有某些Label的资源对象。Kubernetes通过这种方式实现了类似SQL的简单又通用的对象查询机制。

示例标签：

• “release” : “stable”， “release” : “canary”
• “environment” : “dev”，“environment” : “qa”，“environment” : “production”
• “tier” : “frontend”，“tier” : “backend”，“tier” : “cache”
• “partition” : “customerA”， “partition” : “customerB”
• “track” : “daily”， “track” : “weekly”

不要在label中使用大型、非标识的结构化数据，记录这样的数据应该用annotation。

语法与字符集

Label key的组成：

• 不得超过63个字符
• 可以使用前缀，使用/分隔，前缀必须是DNS子域，不得超过253个字符，系统中的自动化组件创建的label必须指定前缀，kubernetes.io/由kubernetes保留
• 起始必须是字母（大小写都可以）或数字，中间可以有连字符、下划线和点

Label value的组成：

• 不得超过63个字符
• 起始必须是字母（大小写都可以）或数字，中间可以有连字符、下划线和点

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Label Selector

概念

通过label selector，客户端／用户可以指定一个object集合，通过label selector对object的集合进行操作。

两种类型：

• equality-based: 可以使用=、==、!=操作符，可以使用逗号分隔多个表达式

environment = production
tier != frontend

第一个选择所有key等于 environment 值为 production 的资源。后一种选择所有key为 tier 值不等于 frontend 的资源，和那些没有key为 tier 的label的资源。

• set-based：可用in、notin、！操作符，另外还可以没有操作符，直接写出某个label的key，表示过滤有某个key的object而不管该key的value是何值，!表示没有该label的object。

environment in (production, qa)
tier notin (frontend, backend)

第一个例子，选择所有key等于 environment ，且value等于 production 或者 qa 的资源。 第二个例子，选择所有key等于 tier 且值是除了 frontend 和 backend 之外的资源，和那些没有标签的key是 tier 的资源。

$ kubectl get pods -l environment=production,tier=frontend
$ kubectl get pods -l 'environment in (production),tier in (frontend)'
$ kubectl get pods -l 'environment in (production, qa)'
$ kubectl get pods -l 'environment,environment notin (frontend)'

使用场景

• kube-controller进程通过资源对象RC上定义的Label Selector来筛选要监控的Pod副本的数量，从而实现Pod副本的数量时钟符合预期设定的全自动控制流程
• kube-proxy进程通过Service的Label Selector来选择对应的Pod，自动建立起每个Service到对应Pod的请求转发路由表，从而实现Service的只能负载均衡机制。
• 通过对某些Node定义特定的Label，并且在Pod定义文件中使用NodeSelector这种标签调度策略，kube-scheduler进程可以实现Pod“定向调度”的特性。

例子

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总结

使用Label可以给对象创建多组标签，Label和Label Selector共同构成了Kubernetes系统中最核心的应用模型，使得被管理对象能够被精细地分组管理，同时实现了整个集群的高可用性。

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资料来源：

• 《Kubernetes 权威指南》纪念版
• kubernetes handbook