图解 K8S（05）：调度利器之标签与选择器（分组调度）
本系列教程目录（已发布）：
图解 K8S（01）：基于ubuntu 部署最新版 k8s 集群
图解 K8S（02）：认识 K8S 中的资源对象
图解 K8S（03）：从 Pause 容器理解 Pod 的本质
图解 K8S（04）：吃透 Pod 中的第三类容器 – init 容器
图解 K8S（05）：调度利器之标签与选择器（分组调度）
图解 K8S（06）：调度利器之污点与容忍度（压力驱逐）
图解 K8S（07）：调度利器之亲和与反亲和（服务容灾）
将一个 Pod 分配到某一个可以满足 Pod 资源请求的节点上，这一过程称之为调度。
理想情况下，你的集群中，有足够的资源能让你创建你期望的 Pod，如此一来，你就有理由不关心你的节点的资源还剩多少，有理由不关心 K8S 调度 Pod 的细节。
可事实上，你的集群资源是有限的，为了能让节点资源得到合理分配、有效利用，需要你对节点进行规划。
比如哪些机器是高性能的机器，哪些是普通机器，哪些是专用机器，尽量避免让普通的应用跑在高性能的机器上。
除此之外，有些应用，出于高可用的考虑，还需要应用部署多个副本，并分散开在不同的域里。
而关于这些内容，可以分成三个部分：
- 标签与选择器
- 污点与容忍度
- 亲和与反亲和
本篇文章先介绍 标签与选择器。
1. 通俗理解标签
打个比方，在你面前的食物摆放着一堆食物，分类起来，可以分为两种：
- 零食：薯片、辣条 等
- 水果：苹果、香蕉 等
肚子饿的时候，你的头脑，首先给出信号：好饿，我想吃零食。
于是你吃的东西，就被限定在了【零食】分组里，而不会去吃水果分组里的东西。
这即是分组的作用，在本例中：
- 薯片、辣条、苹果、香蕉等食物，即为 K8S 中的 Node
- 零食、水果，则是打在食物（K8S 中 Node） 上的标签
- 而大脑给出的进食信号，而是 K8S 中的 Pod
可以看出，标签实际上是从 Pod 的角度，约束了 Pod 只能调度到那些满足条件的节点上。
2. 如何打标签？
标签是打在 Node 上，可以理解为 Node 的属性，或者说你为 Node 分的组名。
使用如下两条命令分别为 worker01 和 worker02 打上 disktype 的分组标签
kubectl label node worker01 disktype=ssd
kubectl label node worker02 disktype=hdd
3. 选择器的作用
在 Pod 的 spec 中可以指定一个 nodeSelector 对象，它是一个 map 字典，字典里的每个 key-value ，分别对应 node 上的 label。
当我在 nodeSelector 里指定了 disktype: ssd 后
就意味着，该 Pod 只能调度到 worker01 上，而不能调度到 worker02 上。
当然，如果 nodeSelector 指定了多个标签，那么指定的标签都需要满足，才能调度成功。
4. 标签的操作
与标签有关的命令，这边也一并说下。
删除某个标签
如果想要删除原有标签，可以使用
kubectl label node worker01 disktype-
kubectl label node worker02 disktype-
显示所有标签
如果想查看某种资源对象的所有标签可以加 --show-labels
[root@master01 ~]# kubectl get pods --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx-test 1/1 Running 0 5d8h app=nginx
根据标签过滤
当我们使用 kubectl get pods 时，会列出当前 namespace 的所有 pod，若只想显示有某个 label 的 pod 呢？可以使用 -l 命令指定标签，比较符可以是 = 和 !=
[root@master01 ~]# kubectl get pods -l app=nginx
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-test 1/1 Running 0 5d8h
除此之外，也使用 in 和 notin 来判断标签的集合关系
[root@master01 ~]# kubectl get pod -l "app in (web,nginx)" --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx-test 1/1 Running 0 5d8h app=nginx,env=test
[root@master01 ~]#
[root@master01 ~]# kubectl get pod -l "env notin (product,dev)" --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx-test 1/1 Running 0 5d8h app=nginx,env=test
更简单一点，直接判断存在某个标签或者不存在某个标签，注意在判断不存在某个标签时，需要使用单引号包裹
[root@master01 ~]# kubectl get pod -l app
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-test 1/1 Running 0 5d8h
[root@master01 ~]#
[root@master01 ~]#
[root@master01 ~]# kubectl get pod -l '!dev'
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
nginx-test 1/1 Running 0 5d8h
显示某些标签
当标签较多时，也可以使用 -L 来指定显示那些标签；
[root@master01 ~]# kubectl get pods -L app
NAME READY STATUS RESTARTS AGE APP
nginx-test 1/1 Running 0 5d8h nginx
修改某个标签
[root@master01 ~]# kubectl label pod nginx-test app=web --overwrite
pod/nginx-test labeled
[root@master01 ~]#
[root@master01 ~]# kubectl get pods -L app
NAME READY STATUS RESTARTS AGE APP
nginx-test 1/1 Running 0 5d8h web
添加多个标签
直接在后面添加多个 key=value 即可
[root@master01 ~]# kubectl label pod nginx-test app=nginx env=test
pod/nginx-test labeled
[root@master01 ~]#
[root@master01 ~]# kubectl get pod --show-labels
NAME READY STATUS RESTARTS AGE LABELS
nginx-test 1/1 Running 0 5d8h app=nginx,env=test
5. 语法与字符集
标签的 key 和 value，是有长度限制的，都不能超过63个字符。
并且标签必须以字母数字字符（[a-z0-9A-Z]）开头和结尾， 中间的字符可以用破折号（-），下划线（_），点（ .）
举个反例，如下 key 是不合法的，因为它没有用 [a-z0-9A-Z] 开头
__disk_type
如果你的标签有域名或者前缀，可以用 / 来分隔，比如
ovn.kubernetes.io/pod_nic_type: veth-pair
ovn.kubernetes.io/routed: "true"
你可以随意定义，但 K8S 有两个保留前缀你无法使用，
kubernetes.io/k8s.io/
6. 总结一下
K8S 中的标签用来给资源对象分类，任何已注册到 K8S 中的资源对象（标签并不是 Node 和 Pod 的专属），你都可以使用 kubectl label 去操作标签。
而对于 Pod 和 Node 来说，标签还有一层作用，就是借助 nodeSelector 实现指定节点的属性来辅助调度。