容器編排系統之K8s資源標簽、標簽選擇器、資源注解-有解無憂

　　前文我們聊到了使用k8s資源配置清單定義資源的相關話題，回顧請參考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/14132890.html；今天我們來聊下資源標簽，標簽選擇器以及資源注解相關話題；

　　1、標簽和標簽選擇器

　　對于pod來講，我們知道使用pod控制器創建的pod在pod故障以后，重建后的pod它的ip地址和名稱是變化的，為了解決pod訪問問題，我們特此創建了service，我們訪問service的ip地址就可以正常訪問到pod；那么問題來了，service是怎樣去關聯pod的呢？我們知道在k8s上如果pod使用pod控制創建的pod，在pod發生故障以后，對應pod會被對應的控制器重啟或重建，一個pod重建以后，對應的ip地址和名稱都是會發生變化的，所以靠ip地址和名稱關聯pod是不行的；那靠什么關聯pod呢？在k8s上是使用的標簽和標簽選擇器的機制實作資源和資源見相互關聯的；

　　什么是標簽？它的作用是干嘛用的？

　　所謂標簽就是指一個鍵值資料，在k8s上任何資源都可以擁有標簽；我們可以在創建資源時在配置清單中指定，也可以創建好資源以后再使用命令添加標簽；有了標簽以后，我們后續就可以根據標簽來管理對應的資源；一個資源可以擁有多個標簽，同時一個標簽也可以附加給多個資源；我們可以理解為標簽就是用來邏輯的對資源進行分組，擁有相同標簽的資源為一組；標簽的作用是方便用戶管理資源；比如在k8s上運行了幾百個pod，我們想要管理功能相同的pod，就可以把具有相似功能的pod附加同一個標簽，然后要管理這些pod的時，直接指定擁有指定標簽的pod即可；標簽中的健名稱通常由鍵前綴和鍵名組成，鍵前綴和鍵名用“/”分割，鍵前綴可以省略，鍵名最多只能使用63個字符，可使用字母，數字，連接號（-），下劃線，點號等字符，并且只能以數字或字母開頭和結尾；鍵前綴必須為dns子域名格式且不能超過253個字符，省略前綴時，健將視為用戶的私有資料；有前綴可以視為k8s第三方組件可以應用的資源；不過kubernetes.io這個前綴是預留給k8s核心組件使用，所以我們在定義鍵前綴時，不能使用“kubernetes.io”；

　　標簽選擇器

　　所謂標簽選擇器是指一組運算式，主要用來表達標簽查詢條件或選擇標準；在k8s上支持兩種型別的標簽選擇器，一種是基于等值關系的選擇器，一種是基于集合關系的選擇器；基于等值關系的選擇器，通常可以用=、==或！=這些運算子來表示關系；前兩個表示同一個意思相等，后面的！=表示不等；基于集合關系的選擇器可以用in,notin和exists這三個運算子；in表示指定鍵名的值在給定的串列中就表示滿足條件；notin和in相反；exists表示是否存在對應的鍵名，比如key表示所有存在此鍵名標簽的資源；！key表示所有不存在此鍵名標簽的資源；此外在使用標簽選擇器時遵循以下邏輯，第一如果同時指定多個選擇器時，選擇器之間是邏輯與的關系，表示指定的選擇器都要同時滿足；第二使用空值的標簽選擇器意味著每個資源都被選中；第三空的標簽選擇器將無法選出任何資源；空值和空的選擇器是兩會事，一個是有鍵名但其值為空，另一個是連鍵名都沒有；

　　示例：在資源清單中定義標簽

[root@master01 ~]# cat pod-demo5.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod-demo5
  namespace: testing
  labels:
    app: nginx
    env: testing
spec:
  containers:
  - image: nginx:1.14-alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: nginx
    ports:
      - containerPort: 80
        hostPort: 8080
        name: web
        protocol: TCP
[root@master01 ~]#

　　提示：在資源清單中使用labels欄位來定義標簽，該欄位的值是一個字符型字典；鍵名和值是用戶自定義的；

　　應用資源配置清單

[root@master01 ~]# kubectl apply -f pod-demo5.yaml
pod/nginx-pod-demo5 created
[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          6d23h
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          12s
[root@master01 ~]#

　　查看pod是類出顯示標簽

[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing --show-labels
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          6d23h   <none>
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          78s     app=nginx,env=testing
[root@master01 ~]#

　　提示：查看pod時可以使用--show-labels選項來顯示對應pod的標簽；標簽較多時，也可以使用-L來指定顯示那些標簽；

　　顯示指定標簽

[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing -L app
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     APP
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          6d23h   
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          3m2s    nginx
[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing -L app,env
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     APP     ENV
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          6d23h           
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          3m10s   nginx   testing
[root@master01 ~]#

　　使用命令管理標簽

　　修改標簽

[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing --show-labels
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          6d23h   <none>
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          8m42s   app=nginx,env=testing
[root@master01 ~]# kubectl label -n testing  pod/nginx-pod-demo5 app=ngx  
error: 'app' already has a value (nginx), and --overwrite is false
[root@master01 ~]# kubectl label -n testing  pod/nginx-pod-demo5 app=ngx  --overwrite
pod/nginx-pod-demo5 labeled
[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing --show-labels               
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          6d23h   <none>
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          9m1s    app=ngx,env=testing
[root@master01 ~]#

　　提示：使用kubectl label命令修改標簽時必須添加--overwrite選項來指定強制覆寫原有標簽的值；

　　添加新標簽

[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing --show-labels
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          6d23h   <none>
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          11m     app=ngx,env=testing
[root@master01 ~]# kubectl label -n testing pod/nginx-pod-demo app=ngx env=testing
pod/nginx-pod-demo labeled
[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing --show-labels                       
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          6d23h   app=ngx,env=testing
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          12m     app=ngx,env=testing
[root@master01 ~]#

　　洗掉標簽

[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing --show-labels
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          6d23h   app=ngx,env=testing
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          12m     app=ngx,env=testing
[root@master01 ~]# kubectl label -n testing pod/nginx-pod-demo app-
pod/nginx-pod-demo labeled
[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing --show-labels        
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          6d23h   env=testing
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          14m     app=ngx,env=testing
[root@master01 ~]#

　　提示：洗掉標簽只需要在要洗掉的標簽鍵名后面加上“-”號即可；

　　示例：使用標簽選擇器過濾出標簽為app=ngx-dep的資源

[root@master01 ~]# kubectl get pod --show-labels
NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
myapp-dep-5bc4d8cc74-cvkbc   1/1     Running   1          7d2h   app=myapp-dep,pod-template-hash=5bc4d8cc74
myapp-dep-5bc4d8cc74-gmt7w   1/1     Running   2          7d2h   app=myapp-dep,pod-template-hash=5bc4d8cc74
myapp-dep-5bc4d8cc74-gqhh5   1/1     Running   1          7d2h   app=myapp-dep,pod-template-hash=5bc4d8cc74
ngx-dep-5c8d96d457-w6nss     1/1     Running   1          7d3h   app=ngx-dep,pod-template-hash=5c8d96d457
[root@master01 ~]# kubectl get pod -l "app=ngx-dep" -L app
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE    APP
ngx-dep-5c8d96d457-w6nss   1/1     Running   1          7d3h   ngx-dep
[root@master01 ~]#

　　提示：使用標簽選擇器來過濾資源，需要用-l選項來指定標簽選擇器；

　　查看app!=ngx-dep的pod

[root@master01 ~]# kubectl get pod --show-labels          
NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE    LABELS
myapp-dep-5bc4d8cc74-cvkbc   1/1     Running   1          7d2h   app=myapp-dep,pod-template-hash=5bc4d8cc74
myapp-dep-5bc4d8cc74-gmt7w   1/1     Running   2          7d2h   app=myapp-dep,pod-template-hash=5bc4d8cc74
myapp-dep-5bc4d8cc74-gqhh5   1/1     Running   1          7d2h   app=myapp-dep,pod-template-hash=5bc4d8cc74
ngx-dep-5c8d96d457-w6nss     1/1     Running   1          7d3h   app=ngx-dep,pod-template-hash=5c8d96d457
[root@master01 ~]# kubectl get pod -l "app!=ngx-dep" -L app
NAME                         READY   STATUS    RESTARTS   AGE    APP
myapp-dep-5bc4d8cc74-cvkbc   1/1     Running   1          7d2h   myapp-dep
myapp-dep-5bc4d8cc74-gmt7w   1/1     Running   2          7d2h   myapp-dep
myapp-dep-5bc4d8cc74-gqhh5   1/1     Running   1          7d2h   myapp-dep
[root@master01 ~]#

　　指定多個標簽選擇器過濾資源

[root@master01 ~]# kubectl get pod  -n testing --show-labels                                    
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          6d23h   env=testing
nginx-pod-demo3   1/1     Running   0          3m24s   app=nginx,env=test,rel=stable
nginx-pod-demo4   1/1     Running   0          3m48s   app=nginx,env=testing,rel=stable
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          31m     app=ngx,env=testing
[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing -l "app=nginx,env=testing"
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-pod-demo4   1/1     Running   0          4m21s
[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing -l "app=nginx,env!=testing"
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-pod-demo3   1/1     Running   0          4m30s
[root@master01 ~]#

　　使用基于集合關系的標簽選擇器

[root@master01 ~]# kubectl get pod  -n testing --show-labels             
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE     LABELS
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          7d      env=testing
nginx-pod-demo3   1/1     Running   0          5m33s   app=nginx,env=test,rel=stable
nginx-pod-demo4   1/1     Running   0          5m57s   app=nginx,env=testing,rel=stable
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          33m     app=ngx,env=testing
[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing -l "app in (ngx,nginx)"
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-pod-demo3   1/1     Running   0          6m20s
nginx-pod-demo4   1/1     Running   0          6m44s
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          34m
[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing -l "app notin (ngx,nginx)" 
NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-pod-demo   1/1     Running   1          7d
[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing -l "app"
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-pod-demo3   1/1     Running   0          6m56s
nginx-pod-demo4   1/1     Running   0          7m20s
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          34m
[root@master01 ~]# kubectl get pod -n testing -l '!app'
NAME             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-pod-demo   1/1     Running   1          7d
[root@master01 ~]#

　　提示：！在shell環境中有特殊的意義，所以在指定！key時需要用單引號強應用；

　　2、資源注解

　　在k8s上除了可以使用標簽來給資源附加自定義元資料外，也可以使用注解給資源附加自定義元資料；標簽和注解兩者不同的是，標簽可以用于標簽選擇器，而注解不能，它只是為方便用戶在給對應資源添加自定義元資料提供一個介面，其次在標簽中，標簽的的鍵名和值都不能超過63個字符，而在資源注解中不受字符大小的限定，它可大可小，值可以為結構化資料或非結構化資料；對于在標簽中禁止使用的字符，在資源注解中都不受限制；

　　查看注解

　　提示：查看注解可以使用describe子命令來查看，對應Annotations欄位就是用來標注對應資源的注解資訊；也可以使用kubectl get 使用-o選項輸出為yaml格式的資訊；找到對應的Annotations欄位資訊即可；

　　使用命令添加注解

[root@master01 ~]# kubectl annotate pod/ngx-dep-5c8d96d457-w6nss description="this is nginx pod "
pod/ngx-dep-5c8d96d457-w6nss annotated
[root@master01 ~]# kubectl describe pod ngx-dep-5c8d96d457-w6nss|grep "Annotations"
Annotations:  description: this is nginx pod 
[root@master01 ~]#

　　使用資源配置清單添加注解

[root@master01 ~]# cat pod-demo5.yaml
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:
  name: nginx-pod-demo5
  namespace: testing
  labels:
    app: nginx
    env: testing
  annotations:
    descriptions: "this is test pod "
spec:
  containers:
  - image: nginx:1.14-alpine
    imagePullPolicy: IfNotPresent
    name: nginx
    ports:
      - containerPort: 80
        hostPort: 8080
        name: web
        protocol: TCP
[root@master01 ~]#

　　提示：使用資源配置清單定義注解資訊需要用到annotations欄位，該欄位的值為一個字符型字典；

　　應用配置清單

[root@master01 ~]# kubectl apply -f pod-demo5.yaml
pod/nginx-pod-demo5 configured
[root@master01 ~]#

　　查看對應資源的注解

[root@master01 ~]# kubectl get pods -n testing
NAME              READY   STATUS    RESTARTS   AGE
nginx-pod-demo    1/1     Running   1          7d
nginx-pod-demo3   1/1     Running   0          45m
nginx-pod-demo4   1/1     Running   0          45m
nginx-pod-demo5   1/1     Running   0          73m
[root@master01 ~]# kubectl describe -n testing pod/nginx-pod-demo5|grep "Annotations"
Annotations:  descriptions: this is test pod 
[root@master01 ~]#

　　以上就是在k8s上使用標簽，標簽選擇器以及資源注解相關話題的說明；

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標籤：Linux

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