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容器编排系统之K8s资源标签、标签选择器、资源注解

  前文我们聊到了使用k8s资源配置清单定义资源的相关话题,回顾请参考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/14132890.html;今天我们来聊下资源标签,标签选择器以及资源注解相关话题;

  1、标签和标签选择器

  对于pod来讲,我们知道使用pod控制器创建的pod在pod故障以后,重建后的pod它的ip地址和名称是变化的,为了解决pod访问问题,我们特此创建了service,我们访问service的ip地址就可以正常访问到pod;那么问题来了,service是怎样去关联pod的呢?我们知道在k8s上如果pod使用pod控制创建的pod,在pod发生故障以后,对应pod会被对应的控制器重启或重建,一个pod重建以后,对应的ip地址和名称都是会发生变化的,所以靠ip地址和名称关联pod是不行的;那靠什么关联pod呢?在k8s上是使用的标签和标签选择器的机制实现资源和资源见相互关联的;

  什么是标签?它的作用是干嘛用的?

  所谓标签就是指一个键值数据,在k8s上任何资源都可以拥有标签;我们可以在创建资源时在配置清单中指定,也可以创建好资源以后再使用命令添加标签;有了标签以后,我们后续就可以根据标签来管理对应的资源;一个资源可以拥有多个标签,同时一个标签也可以附加给多个资源;我们可以理解为标签就是用来逻辑的对资源进行分组,拥有相同标签的资源为一组;标签的作用是方便用户管理资源;比如在k8s上运行了几百个pod,我们想要管理功能相同的pod,就可以把具有相似功能的pod附加同一个标签,然后要管理这些pod的时,直接指定拥有指定标签的pod即可;标签中的健名称通常由键前缀和键名组成,键前缀和键名用“/”分割,键前缀可以省略,键名最多只能使用63个字符,可使用字母,数字,连接号(-),下划线,点号等字符,并且只能以数字或字母开头和结尾;键前缀必须为dns子域名格式且不能超过253个字符,省略前缀时,健将视为用户的私有数据;有前缀可以视为k8s第三方组件可以应用的资源;不过kubernetes.io这个前缀是预留给k8s核心组件使用,所以我们在定义键前缀时,不能使用“kubernetes.io”;

  标签选择器

  所谓标签选择器是指一组表达式,主要用来表达标签查询条件或选择标准;在k8s上支持两种类型的标签选择器,一种是基于等值关系的选择器,一种是基于集合关系的选择器;基于等值关系的选择器,通常可以用=、==或!=这些操作符来表示关系;前两个表示同一个意思相等,后面的!=表示不等;基于集合关系的选择器可以用in,notin和exists这三个操作符;in表示指定键名的值在给定的列表中就表示满足条件;notin和in相反;exists表示是否存在对应的键名,比如key表示所有存在此键名标签的资源;!key表示所有不存在此键名标签的资源;此外在使用标签选择器时遵循以下逻辑,第一如果同时指定多个选择器时,选择器之间是逻辑与的关系,表示指定的选择器都要同时满足;第二使用空值的标签选择器意味着每个资源都被选中;第三空的标签选择器将无法选出任何资源;空值和空的选择器是两会事,一个是有键名但其值为空,另一个是连键名都没有;

  示例:在资源清单中定义标签

[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:在资源清单中使用labels字段来定义标签,该字段的值是一个字符型字典;键名和值是用户自定义的;

  应用资源配置清单

[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是类出显示标签

[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时可以使用–show-labels选项来显示对应pod的标签;标签较多时,也可以使用-L来指定显示那些标签;

  显示指定标签

[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 ~]#  

  使用命令管理标签

  修改标签

[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命令修改标签时必须添加–overwrite选项来指定强制覆盖原有标签的值;

  添加新标签

[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 ~]#  

  删除标签

[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:删除标签只需要在要删除的标签键名后面加上“-”号即可;

  示例:使用标签选择器过滤出标签为app=ngx-dep的资源

[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:使用标签选择器来过滤资源,需要用-l选项来指定标签选择器;

  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 ~]#  

  指定多个标签选择器过滤资源

[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 ~]#  

  使用基于集合关系的标签选择器

[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环境中有特殊的意义,所以在指定!key时需要用单引号强应用;

  2、资源注解

  在k8s上除了可以使用标签来给资源附加自定义元数据外,也可以使用注解给资源附加自定义元数据;标签和注解两者不同的是,标签可以用于标签选择器,而注解不能,它只是为方便用户在给对应资源添加自定义元数据提供一个接口,其次在标签中,标签的的键名和值都不能超过63个字符,而在资源注解中不受字符大小的限定,它可大可小,值可以为结构化数据或非结构化数据;对于在标签中禁止使用的字符,在资源注解中都不受限制;

  查看注解

容器编排系统之K8s资源标签、标签选择器、资源注解

  提示:查看注解可以使用describe子命令来查看,对应Annotations字段就是用来标注对应资源的注解信息;也可以使用kubectl get 使用-o选项输出为yaml格式的信息;找到对应的Annotations字段信息即可;

  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 ~]#  

  使用资源配置清单添加注解

[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:使用资源配置清单定义注解信息需要用到annotations字段,该字段的值为一个字符型字典;

  应用配置清单

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

  查看对应资源的注解

[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上使用标签,标签选择器以及资源注解相关话题的说明;

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