标签（Labels）是 Kubernetes 中用于对资源进行标识和分类的键值对，是实现资源管理、筛选和关联的核心机制。它们不直接影响资源的功能，但为集群中的资源组织、查询和操作提供了强大的灵活性。
1、概念
1.1 定义与作用
标签是附加在 Kubernetes 资源（如 Pod、Node、Service、Deployment 等）上的键值对
特点：
- 每个对象可以有多个标签。
- 标签的 Key 必须是唯一的。
- 标签可以在创建时添加，也可以后期动态修改。
1.2 标签的语法和规范
-
键（Key）： 分为两部分（可选）：前缀/名称
- 前缀： 可选。如果指定，必须是一个 DNS 子域名，如 example.com/my-key。它用于区分第三方工具使用的标签。
- 名称： 必填。不能超过 63 个字符。必须以字母数字开头和结尾，中间可以包含连字符 -、下划线 _、点 .。
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值（Value）： 必须不超过 63 个字符。同样必须以字母数字开头和结尾，中间可以包含连字符 -、下划线 _、点 .。
有效示例：
environment: production
tier: frontend
app.kubernetes.io/name: mysql （使用前缀的最佳实践）
release: "canary" （值可以用引号，但非必须）
无效示例：
.environment: prod （键名不能以点开头）
environment: prod/ （值不能以斜杠结尾）
2、标签的使用
2.1 创建资源时添加标签
Pod示例
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: label-demolabels:environment: production # 环境标识app: nginx # 应用名称version: "1.21" # 版本号tier: frontend # 应用层级
spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.21
Deployment 示例：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-deploymentlabels:app: nginx
spec:replicas: 3selector:matchLabels:app: nginxtier: frontendtemplate:metadata:labels:app: nginxtier: frontendversion: "1.21"spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.21
2.2 为现有资源添加或修改标签
使用 kubectl label 命令：
# 给一个已存在的 Pod 添加/修改标签
kubectl label pods <pod-name> environment=prod# 覆盖已存在的标签（需要 --overwrite）
kubectl label pods <pod-name> environment=staging --overwrite
2.3 查看资源标签
# 查看所有 Pod 及其标签
kubectl get pods --show-labels# 查看指定命名空间的 Pod 及其标签
kubectl get pods -n <namespace> --show-labels# 查看特定资源的标签
kubectl describe pod label-demo | grep Labels# 使用标签选择器筛选 Pod
kubectl get pods -l app=nginx
kubectl get pods -l 'environment in (prod, staging)'
kubectl get pods -l 'tier!=backend'
2.4 删除标签
通过将标签值设置为空字符串来删除标签：
# 使用减号 - 来删除一个标签
kubectl label pods <pod-name> environment-
3、标签选择器（Label Selectors）
标签选择器是用于筛选具有特定标签的资源的查询条件，Kubernetes 中许多资源都使用标签选择器来关联其他资源。
3.1 基于等值（Equality-based）的选择器
使用 =、==、!= 运算符进行匹配。
-
environment = production： 选择所有具有environment标签且值等于production的对象。 -
tier != frontend： 选择所有具有tier标签且值不等于frontend，或者根本没有tier标签的对象。
示例
# 选择 environment 为 production 的 Pod
kubectl get pods -l environment=production# 选择 app 为 nginx 且 tier 不是 backend 的 Pod
kubectl get pods -l app=nginx,tier!=backend
3.2 基于集合（Set-based）的选择器
使用 in、notin、exists 运算符进行更灵活的匹配。
-
environment in (production, staging)： 选择所有具有 environment 标签且值是 production 或 staging 的对象。
-
tier notin (frontend, backend)： 选择所有具有 tier 标签且值既不是 frontend 也不是 backend 的对象。
-
release： 选择所有具有 release 标签的对象，不检查其值。
-
!release： 选择所有不具有 release 标签的对象。
示例
# 选择 version 为 v1 或 v2 的 Pod
kubectl get pods -l 'version in (v1, v2)'# 选择 environment 不是 production 也不是 staging 的 Pod
kubectl get pods -l 'environment notin (production, staging)'# 选择所有具有 app 标签的 Pod（无论值是什么）
kubectl get pods -l 'app'# 选择所有没有 tier 标签的 Pod
kubectl get pods -l '!tier'
4、应用场景
4.1 连接 Pod 与 Controller（控制器）
Deployment、ReplicaSet、StatefulSet、DaemonSet 等控制器通过标签选择器来管理它们所控制的 Pods。
示例： 一个 Deployment 的配置如下。它通过 selector 字段找到所有带有 app: nginx 和 environment: test 标签的 Pod 来进行管理。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:name: nginx-deployment
spec:selector:matchLabels: # 使用 matchLabels 进行等值匹配app: nginxenvironment: testtemplate: # Pod 模板metadata:labels: # 这里定义的标签必须匹配上面的 selector！app: nginxenvironment: testtier: frontend # 可以添加更多标签spec:containers:- name: nginximage: nginx:1.14.2
4.2 连接 Service 与 Pods
Service 通过标签选择器决定它将流量路由到哪些 Pods。
示例：下面的 Service 会将所有进入的流量负载均衡到所有带有 app: nginx 和 environment: test 标签的 Pods 上。
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:name: nginx-service
spec:selector: # Service 的选择器app: nginxenvironment: testports:- protocol: TCPport: 80targetPort: 9376
4.3 节点选择（Node Selection）
你可以给 Node 打上标签（如 disktype: ssd, gpu: "true"），然后在 Pod 配置中通过 nodeSelector 将 Pod 调度到特定的节点上。
步骤1：给节点打标签
kubectl label nodes <node-name> disktype=ssd
步骤2：在 Pod 定义中使用节点选择器
apiVersion: v1
kind: Pod
metadata:name: my-pod
spec:containers:- name: my-containerimage: nginxnodeSelector:disktype: ssd # 这个 Pod 只会被调度到带有 disktype=ssd 标签的节点上4.4 金丝雀发布（Canary Releases）
通过标签可以将一部分流量路由到新版本的 Pod（金丝雀），另一部分路由到稳定版本的 Pod。
示例：
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部署稳定版：deployment + service，标签为 app: myapp, version: stable。
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部署金丝雀版：deployment，标签为 app: myapp, version: canary。
-
Service 的选择器是 app: myapp，它会将流量同时路由到 stable 和 canary 版本的 Pod。通过控制两个 Deployment 的副本数比例，可以控制流量分配。
4.5 批量操作
可以使用标签选择器对一组资源执行操作。
# 删除所有 environment 为 test 的 Pods
kubectl delete pods -l environment=test# 查看所有 tier 是 frontend 的 Pods
kubectl get pods -l tier=frontend# 查看所有具有 release 标签的 Pods（不管值是什么）
kubectl get pods -l release