Kubernetes Label & Label Selector
Label
概念
Label是Kubernetes的核心概念。
Labels其實就一對 key/value ，被關聯到對象上，標籤的使用我們傾向於能夠標示對象的特殊特點，並且對用戶而言是有意義的，但是標籤對內核系統是沒有直接意義的。
Label可以附加到各種資源對象上，一個資源對象可以定義任意數量的Label，同一個Label也可以被添加到任意數量的資源對象上去。
我們可以通過給指定的資源對象捆綁一個或多個不同的Label來實現多維度的資源分組管理功能，以便於靈活、方便地進行資源分配、調度、配置、部署等管理工作。
Label相當於標籤，給某個資源對象定義一個Label，就相當於給它打上一個標籤，隨後可以通過Label Selector查詢和篩選擁有某些Label的資源對象。Kubernetes通過這種方式實現了類似SQL的簡單又通用的對象查詢機制。
示例標籤：
- “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、非標識的結構化數據，記錄這樣的數據應該用annotation。
語法與字符集
Label key的組成：
- 不得超過63個字符
- 可以使用前綴，使用/分隔，前綴必須是DNS子域，不得超過253個字符，系統中的自動化組件創建的label必須指定前綴，
kubernetes.io/由kubernetes保留 - 起始必須是字母（大小寫都可以）或數字，中間可以有連字符、下劃線和點
Label value的組成：
- 不得超過63個字符
- 起始必須是字母（大小寫都可以）或數字，中間可以有連字符、下劃線和點
Label Selector
概念
通過label selector，客戶端／用戶可以指定一個object集合，通過label selector對object的集合進行操作。
兩種類型：
- equality-based: 可以使用=、==、!=操作符，可以使用逗號分隔多個表達式
environment = production
tier != frontend
第一個選擇所有key等於 environment 值爲 production 的資源。後一種選擇所有key爲 tier 值不等於 frontend 的資源，和那些沒有key爲 tier 的label的資源。
- set-based：可用in、notin、！操作符，另外還可以沒有操作符，直接寫出某個label的key，表示過濾有某個key的object而不管該key的value是何值，!表示沒有該label的object。
environment in (production, qa)
tier notin (frontend, backend)
第一個例子，選擇所有key等於 environment ，且value等於 production 或者 qa 的資源。 第二個例子，選擇所有key等於 tier 且值是除了 frontend 和 backend 之外的資源，和那些沒有標籤的key是 tier 的資源。
$ 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)'
使用場景
- kube-controller進程通過資源對象RC上定義的Label Selector來篩選要監控的Pod副本的數量，從而實現Pod副本的數量時鐘符合預期設定的全自動控制流程
- kube-proxy進程通過Service的Label Selector來選擇對應的Pod，自動建立起每個Service到對應Pod的請求轉發路由表，從而實現Service的只能負載均衡機制。
- 通過對某些Node定義特定的Label，並且在Pod定義文件中使用NodeSelector這種標籤調度策略，kube-scheduler進程可以實現Pod“定向調度”的特性。
例子
總結
使用Label可以給對象創建多組標籤，Label和Label Selector共同構成了Kubernetes系統中最核心的應用模型，使得被管理對象能夠被精細地分組管理，同時實現了整個集羣的高可用性。
資料來源：
- 《Kubernetes 權威指南》紀念版
- kubernetes handbook