Label

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2023-12-01

Label是附着到object上（例如Pod）的键值对。可以在创建object的时候指定，也可以在object创建后随时指定。Labels的值对系统本身并没有什么含义，只是对用户才有意义。

"labels": {
  "key1" : "value1",
  "key2" : "value2"
}

Kubernetes最终将对labels最终索引和反向索引用来优化查询和watch，在UI和命令行中会对它们排序。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。

动机

Label能够将组织架构映射到系统架构上（就像是康威定律），这样能够更便于微服务的管理，你可以给object打上如下类型的label：

"release" : "stable", "release" : "canary"
"environment" : "dev", "environment" : "qa", "environment" : "production"
"tier" : "frontend", "tier" : "backend", "tier" : "cache"
"partition" : "customerA", "partition" : "customerB"
"track" : "daily", "track" : "weekly"
"team" : "teamA","team:" : "teamB"

语法和字符集

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

Label selector

Label不是唯一的，很多object可能有相同的label。

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。

Label selector有两种类型：

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

示例

$ 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)'

在API object中设置label selector

在service、replicationcontroller等object中有对pod的label selector，使用方法只能使用等于操作，例如：

selector:
    component: redis

在Job、Deployment、ReplicaSet和DaemonSet这些object中，支持set-based的过滤，例如：

selector:
  matchLabels:
    component: redis
  matchExpressions:
    - {key: tier, operator: In, values: [cache]}
    - {key: environment, operator: NotIn, values: [dev]}

如Service通过label selector将同一类型的pod作为一个服务expose出来。

label示意图

另外在node affinity和pod affinity中的label selector的语法又有些许不同，示例如下：

  affinity:
    nodeAffinity:
      requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
        nodeSelectorTerms:
        - matchExpressions:
          - key: kubernetes.io/e2e-az-name
            operator: In
            values:
            - e2e-az1
            - e2e-az2
      preferredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
      - weight: 1
        preference:
          matchExpressions:
          - key: another-node-label-key
            operator: In
            values:
            - another-node-label-value