K8S实战笔记—使用标签选择器过滤对象

摘自 K8S实战第二版中文版第10章

在前面的练习中，添加到pod中的标签用来识别对象并了解其在系统中的位置。到目前为止，当列出对象时，这些标签只提供了附加信息。但是当使用标签选择器(label selectors)根据标签过滤对象时，标签的真正威力才会显现出来。

标签选择器用来选择包含特定标签的pod或其他对象的子集，并对这些对象执行操作。标签选择器是根据对象是否包含带有特定值的特定标签键来过滤对象的标准。

标签选择器有两种类型:

• 基于相等(equality-based)的选择器
• 基于集合(set-based)的选择器。

基于相等选择器简介

基于相等的选择器可以根据特定标签的值是否等于特定值来筛选对象。例如，将标签选择器app=quote应用到前面示例中的所有pod，将选择所有quote pod(所有稳定版本实例加上canary实例)，如下图所示。

图10.7 使用基于相等的选择器选择对象

同样，标签选择器app!=quote选择所有pod，除了quote pod。

基于集合的选择器简介

基于集合的选择器更强大，允许指定:

• 特定标签必须具有的一组值;例如:app in (quiz, quote)，
• 一组特定标签不能具有的值;例如:app notin (kiada)，
• 一个特定的标签键，应该出现在对象的标签中;例如，要选择带有app标签的对象，选择器就是app，
• 一个不应该出现在对象标签中的特定标签键;例如，要选择没有app标签的对象，选择器是!app。

结合多个选择器

当筛选对象时，可以组合多个选择器。要被选择，对象必须匹配所有指定的选择器。如下图所示，选择器app=quote,rel=canary选择pod quote-canary。

图10.8 结合两个标签选择器

在使用kubectl管理对象时使用标签选择器，但当一个对象引用其他对象的子集时，Kubernetes也会在内部使用标签选择器。下面两部分将介绍这些场景。

10.3.1 在kubectl中使用标签选择器进行对象管理

如果您已经遵循了本书中的练习，那么您已经多次使用kubectl get命令来列出集群中的对象。当运行命令而不指定标签选择器时，它将打印特定类型的所有对象。幸运的是，命名空间中的对象不会超过几个，因此列表不会太长。然而，在实际环境中，命名空间中可能有数百个特定类型的对象。这时标签选择器就来了。

使用标签选择器过滤对象列表

您将使用标签选择器列出在上一节中在kiada命名空间中创建的pods。让我们看看图10.7中的示例，其中选择器app=quote用于只选择运行quote应用程序的pods。要将标签选择器应用于kubectl get，请使用--selector参数(或等效的短参数-l)指定它，如下所示:

$ kubectl get po -l app=quote
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE
quote-canary       2/2     Running   0          2h
quote-stable-001   2/2     Running   0          2h
quote-stable-002   2/2     Running   0          2h
quote-stable-003   2/2     Running   0          2h

只有quote pods显示。其他pods则被忽略。现在，作为另一个例子，试着列出所有的 canary pods:

$ kubectl get po -l rel=canary
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
kiada-canary   2/2     Running   0          2h
quote-canary   2/2     Running   0          2h

让我们再来看看图10.8中的示例，它结合了两个选择器app=quote和rel=canary:

$ kubectl get po -l app=quote,rel=canary
NAME           READY   STATUS    RESTARTS   AGE
quote-canary   2/2     Running   0          2h

只有quote-canary pod 的标签匹配两个标签选择器，因此只显示这个pod。

在下一个示例中，尝试使用基于集合的选择器。要显示所有的quiz和quote pod，使用选择器' app in (quiz, quote) '，如下所示:

$ kubectl get po -l 'app in (quiz, quote)' -L app
NAME               READY   STATUS    RESTARTS   AGE   APP
quiz-stable        2/2     Running   0          2h    quiz
quote-canary       2/2     Running   0          2h    quote
quote-stable-001   2/2     Running   0          2h    quote
quote-stable-002   2/2     Running   0          2h    quote
quote-stable-003   2/2     Running   0          2h    quote

如果使用基于相等的选择器的app!=kiada '或基于集合的选择器' app notin (kiada) '，你会得到相同的结果。命令中的-L app选项显示每个pod的app标签值(参见输出中的app列)。

您还没有尝试的只有两个选择器，仅测试是否存在(或不存在)特定标签键。如果想尝试它们，首先用以下命令从quiz-stable pod中删除rel标签:

$ kubectl label po quiz-stable rel-
pod/quiz-stable labeled

现在可以列出没有rel标签的pod，如下:

$ kubectl get po -l '!rel'
NAME          READY   STATUS    RESTARTS   AGE
quiz-stable   2/2     Running   0          2h

注意

请确保在!rel两边使用单引号，这样shell就不会计算感叹号。

要列出所有具有rel标签的pod，运行以下命令:

$ kubectl get po -l rel

该命令应该显示出quiz-stable pod外的所有pods。

如果Kubernetes集群运行在云中，并且分布在多个regions 或zones，还可以尝试列出特定类型的节点，或者列出特定regions 或zones的节点和持久卷。在表10.3中，可以看到要在选择器中指定哪个标签键。

现在，已经掌握了在列出对象时如何使用标签选择器。有信心使用它们来删除对象吗?

使用标签选择器删除对象

在系统中，目前有两个canary版本正在使用。事实证明，他们的行为与预期不符，需要被终止。可以列出系统中的所有canary，然后逐个删除它们。一种更快的方法是使用标签选择器在单个操作中删除它们，如下图所示。

图10.9 使用rel=canary label选择器选择和删除所有canary pods

使用以下命令删除canary pods:

$ kubectl delete po -l rel=canary
pod "kiada-canary" deleted
pod "quote-canary" deleted

该命令的输出显示，kiada-canary和quote-canary pod都已被删除。但是，因为kubectl delete命令不要求确认，所以在使用标签选择器删除对象时应该非常小心。特别是在生产环境中。

10.3.2 在Kubernetes API对象中使用标签选择器