Kubernetes的基本概念和术语-lable

一个Label是一个key=value的键值对，其中key与value由用户自己指定。Label可以被附加到各种资源对象上，例如Node、Pod、Service、RC等，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。label通常在资源对象定义时确定，也可以在对象创建后动态添加或者删除。

常用的Label示例如下

版本标签："release":"stable"、"release":"canary"。
环境标签："environment":"dev"、"environment":"qa"、"environment":"production"。
架构标签："tier":"frontend"、"tier":"backend"、"tier":"middleware"。
分区标签："partition":"customerA"、"partition":"customerB"。
质量管控标签："track":"daily"、"track":"weekly"。

lable可以通过Label Selector（标签选择器）查询和筛选拥有某些Label的资源对象。

Label Selector可以被类比为SQL语句中的where查询条件，例如，name=redis-slave这个Label Selector作用于Pod时，可以被类比为select * from pod where pod’s name =‘redis-slave’这样的语句。当前有两种Label Selector表达式：基于等式的（Equality-based）和基于集合的（Set-based），前者采用等式类表达式匹配标签，下面是一些具体的例子。

name=redis-slave：匹配所有具有标签name=redis-slave的资源对象。
env!=production：匹配所有不具有标签env=production的资源对象，比如env=test就是满足此条件的标签之一。

后者则使用集合操作类表达式匹配标签，下面是一些具体的例子。

name in（redis-master, redis-slave）：匹配所有具有标签name=redis-master或者name=redis-slave的资源对象。
name not in（php-frontend）：匹配所有不具有标签name=php-frontend的资源对象。

可以通过多个Label Selector表达式的组合实现复杂的条件选择，多个表达式之间用“，”进行分隔即可，几个条件之间是“AND”的关系，即同时满足多个条件，比如下面的例子：

name=redis-slave,env!=production
name notin (php-frontend ),env!=production

apiVersion: v1
kind: Pod
matadata:
  name: myweb
    app: myweb

以myweb Pod为例，lable被定义在matadata中。

管理对象RC和Service则通过Selector字段设置需要关联Pod的Label：

apiVersion: v1
kind: ReplicationController
metadata:
  name: myweb
spec:
  replicas: 1
  selector:
    app: myweb
  template
................
apiVersion: v1
kind: service
metadata:
  name: myweb
spec:
  selector:
    app: myweb
  ports:
  - port: 8080

其他管理对象如Deployment、ReplicaSet、DaemonSet和Job则可以在Selector中使用基于集合的筛选条件定义，例如：

selector:
  matchLables:
    app: myweb
  matchExpressions:
    - {key: tier, operator: In, values [frontend]}
    - {key: environment, operator: NotIn, values [dev]}

matchLabels用于定义一组Label，与直接写在Selector中的作用相同；matchExpressions用于定义一组基于集合的筛选条件，可用的条件运算符包括In、NotIn、Exists和DoesNotExist。

如果同时设置了matchLabels和matchExpressions，则两组条件为AND关系，即需要同时满足所有条件才能完成Selector的筛选。

Label Selector在Kubernetes中的重要使用场景如下。

kube-controller进程通过在资源对象RC上定义的Label Selector来筛选要监控的Pod副本数量，使Pod副本数量始终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，自动建立每个Service到对应Pod的请求转发路由表，从而实现Service的智能负载均衡机制。
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。