前言
Nginx的平滑升级是指在不停掉老进程的情况下，启动新进程，并逐步将请求切换到新进程上，从而实现无缝升级。
在进行Nginx平滑升级之前，仔细阅读Nginx的官方文档和升级指南，根据实际情况进行操作。建议在测试环境中进行充分的测试，确保升级过程的稳定性和可靠性。
源码编译方式
1. 备份
备份当前的Nginx配置文件和数据，以防止在升级过程中发生意外情况导致数据丢失。
# 编译安装目录
[root@RockyLinux9 ~]# ll /usr/local/nginx/
total 4
drwxr-xr-x. 2 nginx nginx 4096 May 11 13:43 conf
drwxr-xr-x. 2 nginx nginx 40 May 11 13:42 html
drwxr-xr-x. 2 nginx nginx 6 May 11 13:42 logs
drwxr-xr-x. 2 nginx nginx 19 May 11 13:42 sbin
# 备份
tar czvf /opt/nginx-backup-$(date +%Y%m%d-%H-%M-%S).tar.gz /usr/local/nginx/
2. 下载新版本
从Nginx官方网站下载最新版本的Nginx源码包。
[root@RockyLinux9 ~]# curl -O https://nginx.org/download/nginx-1.26.0.tar.gz
3. 解压和编译
解压下载的源码包，并进入源码目录。根据之前的编译参数（可以通过nginx -V命令查看），使用相同的参数重新编译新版本Nginx。注意，在编译时不要使用make install命令安装，因为这会覆盖旧版本的Nginx。
# 查看已安装版本及依赖项
[root@RockyLinux9 nginx-1.24.0]# nginx -V
nginx version: nginx/1.24.0
built by gcc 11.4.1 20231218 (Red Hat 11.4.1-3) (GCC)
built with OpenSSL 3.0.7 1 Nov 2022
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream --with-stream_ssl_module --with-stream_realip_module
# 解压
[root@RockyLinux9 ~]# tar xf nginx-1.26.0.tar.gz
[root@RockyLinux9 ~]# cd nginx-1.26.0
# 编译
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module --with-http_v2_module --with-http_realip_module --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-pcre --with-stream --with-stream_ssl_module --with-stream_realip_module
#只执行make，会在objs目录下生成新的二进制文件
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# make
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# objs/nginx -v
nginx version: nginx/1.26.0
4. 替换二进制文件
将编译好的新版本Nginx的二进制文件替换旧版本的二进制文件。
# 备份
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx{,.old}
# 拷贝文件
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# chown nginx:nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# ll /usr/local/nginx/sbin/
total 11168
-rwxr-xr-x. 1 nginx nginx 5753480 May 11 17:10 nginx
-rwxr-xr-x. 1 nginx nginx 5678264 May 11 13:42 nginx.old
5. 发送USR2信号
向旧版本的Nginx主进程发送USR2信号。Nginx主进程在接收到USR2信号后，会启动一个新的Nginx主进程（使用新版本的二进制文件），并继续处理当前的请求。同时，旧的主进程会变为守护进程，不再接受新的请求，但会继续处理当前已连接的请求。
#查看进程，仍为老版本的进程
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# ps auxf|grep nginx
root 4704 0.0 0.0 9924 2052 ? Ss 17:09 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nginx 4705 0.0 0.1 14200 5252 ? S 17:09 0:00 \_ nginx: worker process
nginx 4706 0.0 0.1 14200 5252 ? S 17:09 0:00 \_ nginx: worker process
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# curl -I 127.0.0.1
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.24.0
# 发送USR2信号
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# kill -USR2 `cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid`
# 生成了新的master进程和两个worker进程
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# ps auxf|grep nginx
root 4704 0.0 0.0 9924 2436 ? Ss 17:09 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nginx 4705 0.0 0.1 14200 5252 ? S 17:09 0:00 \_ nginx: worker process
nginx 4706 0.0 0.1 14200 5252 ? S 17:09 0:00 \_ nginx: worker process
root 4725 0.0 0.1 9932 6528 ? S 17:11 0:00 \_ nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nginx 4726 0.0 0.1 14208 4996 ? S 17:11 0:00 \_ nginx: worker process
nginx 4727 0.0 0.1 14208 4996 ? S 17:11 0:00 \_ nginx: worker process
5.1. 报错日志如下：发送USR2信号后，未生成新的master进程
# cat /usr/local/nginx/logs/error.log
[alert] 55522#0: execve() failed while executing new binary process "nginx" (2: No such file or directory)
5.2. 原因：因启动时使用nginx（软链接指向/usr/sbin目录）命令启动，而非绝对路径（/usr/local/nginx/sbin/nginx）文件
5.3. 处理：结束原有进程，以服务方式启动
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
# or
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# systemctl start nginx
6. 发送WINCH信号
等待一段时间，确保新版本的Nginx主进程已经启动并稳定运行后，向旧的主进程发送WINCH信号。旧的主进程在接收到WINCH信号后，会逐步关闭其下的工作进程（worker process），并将连接平滑地转移到新的主进程上。
# 生成了新的PID文件
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# ll /usr/local/nginx/logs/
total 20
-rw-r--r--. 1 root root 4719 May 11 17:26 access.log
-rw-r--r--. 1 root root 2823 May 11 17:26 error.log
-rw-r--r--. 1 root root 5 May 11 17:11 nginx.pid
-rw-r--r--. 1 root root 5 May 11 17:09 nginx.pid.oldbin
# 发送WINCH信号
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# kill -WINCH `cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid.oldbin`
# 旧的worker进程已经没有了
# 若此时有占用的worker进程，会处于等待关闭状态，待当前任务结束后关闭
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# ps auxf|grep nginx
root 4704 0.0 0.0 9924 2436 ? Ss 17:09 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
root 4725 0.0 0.1 9932 6528 ? S 17:11 0:00 \_ nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nginx 4726 0.0 0.1 14208 4996 ? S 17:11 0:00 \_ nginx: worker process
nginx 4727 0.0 0.1 14208 4996 ? S 17:11 0:00 \_ nginx: worker proces
7. 验证新版本
检查新版本的Nginx是否正常运行，并验证配置文件是否生效。可以通过查看Nginx的日志文件或使用nginx -t命令来验证配置文件的正确性。
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# nginx -v
nginx version: nginx/1.26.0
#查看新的连接已使用新版本来响应了
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# curl -I 127.0.0.1
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.26.0
8. 发送QUIT信号
在对升级后的服务观察一段时间后，确认业务没有问题，发送QUIT信号，结束旧的master进程。
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# kill -QUIT `cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid.oldbin`
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# ps auxf|grep nginx
root 4725 0.0 0.1 9932 6528 ? S 17:11 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nginx 4726 0.0 0.1 14208 5380 ? S 17:11 0:00 \_ nginx: worker process
nginx 4727 0.0 0.1 14208 5252 ? S 17:11 0:00 \_ nginx: worker process
9. 回滚
如果在升级过程中遇到问题或新版本Nginx无法正常工作，可以进行回滚操作来恢复到旧版本的Nginx。
此操作需要在上一步：发送QUIT信号之前操作。
#此时的进程情况
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# ps auxf|grep nginx
root 4704 0.0 0.0 9924 2436 ? Ss 17:34 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
root 4725 0.0 0.1 9932 6528 ? S 17:37 0:00 \_ nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nginx 4726 0.0 0.1 14208 4996 ? S 17:37 0:00 \_ nginx: worker process
nginx 4727 0.0 0.1 14208 4996 ? S 17:37 0:00 \_ nginx: worker process
# 发现业务出现问，需要进行回滚操作
# 恢复原二进制文件
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx{.old,}
mv: overwrite '/usr/local/nginx/sbin/nginx'? y
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# ll /usr/local/nginx/sbin/
total 5548
-rwxr-xr-x. 1 nginx nginx 5678264 May 11 13:42 nginx
# 查看二进制程序版本
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# nginx -v
nginx version: nginx/1.24.0
# 检查配置文件
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# nginx -t
nginx: the configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful
# 发送HUP信号，启用旧master的worker进程
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# kill -HUP `cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid.oldbin`
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# !ps
ps auxf|grep nginx
root 4704 0.0 0.0 9924 2436 ? Ss 17:34 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
root 4725 0.0 0.1 9932 6528 ? S 17:37 0:00 \_ nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nginx 4726 0.0 0.1 14208 5380 ? S 17:37 0:00 | \_ nginx: worker process
nginx 4727 0.0 0.1 14208 5124 ? S 17:37 0:00 | \_ nginx: worker process
nginx 5007 0.0 0.1 14200 4996 ? S 18:01 0:00 \_ nginx: worker process
nginx 5008 0.0 0.1 14200 4996 ? S 18:01 0:00 \_ nginx: worker process
# 查看Web响应版本
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# curl -I 127.0.0.1
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.26.0
# 发送QUIT信号，退出新的master进程
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# kill -QUIT `cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid`
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# ps auxf|grep nginx
root 5022 0.0 0.0 6408 2176 pts/2 S+ 18:08 0:00 | \_ grep --color=auto nginx
root 4704 0.0 0.0 9924 2436 ? Ss 17:34 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nginx 5007 0.0 0.1 14200 4996 ? S 18:01 0:00 \_ nginx: worker process
nginx 5008 0.0 0.1 14200 4996 ? S 18:01 0:00 \_ nginx: worker process
# 查看当前Web响应版本，已恢复到旧版本
[root@RockyLinux9 nginx-1.26.0]# curl -I 127.0.0.1
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.24.0
二进制包方式
在原服务通过dnf/yum等包管理器安装的Nginx，再通过此方式来升级时，不会提供平滑升级的选项，因为包管理器会进行整个包的替换，包括二进制文件、配置文件、库依赖等。这种方式会重启Nginx服务，因此不是真正的平滑升级。
如确实需要以这种方式升级Nginx服务，可以考虑以下步骤：
1.备份：备份当前的 Nginx 配置文件和数据。
2.在新机器上安装新版 Nginx：在一台与当前机器配置相似的新机器上安装最新版本的 Nginx。确保所有的库依赖都已满足，并且 Nginx 能够正常启动和运行。
3.检查配置和依赖兼容性：比较新机器和原机器上的 Nginx 配置文件，确保它们是一致的或者已根据新版本进行了必要的调整。同时，检查新版本 Nginx 所依赖的库是否与原机器上的版本兼容。
4.替换二进制文件：在确认配置和依赖兼容性后，停止原机器上的 Nginx 服务，并将新机器上的 Nginx 二进制文件复制到原机器上，替换旧的二进制文件。确保复制的文件具有正确的权限和所有权。
5.验证和测试：启动 Nginx 服务，并验证它是否正常运行。检查日志文件以确保没有错误或警告。进行必要的测试以确保新版本的 Nginx 能够正常处理请求。
6.回滚：如果在升级过程中遇到问题或新版本 Nginx 无法正常工作，您可以使用之前备份的配置文件和数据来恢复到旧版本的 Nginx。
注意: 这种手动替换二进制文件的方法存在很大的风险，并且可能会导致不可预见的问题。在生产环境中进行此类操作之前，务必在测试环境中进行充分的测试，并需要有足够的经验和资源来应对可能出现的问题。