Nginx 平滑升级指南

文章目录

• Nginx平滑升级详解
• 一、Nginx平滑升级的意义
• • [1. 无中断升级](#1. 无中断升级)
  • [2. 持续服务](#2. 持续服务)
  • [3. 避免用户感知](#3. 避免用户感知)
  • [4. 配置无缝切换](#4. 配置无缝切换)
• 二、Nginx平滑升级的原理
• 三、Nginx平滑升级的流程
• • [1. 准备工作](#1. 准备工作)
  • [2. 查看旧版 Nginx 的编译参数](#2. 查看旧版 Nginx 的编译参数)
  • [3. 编译新版本 Nginx](#3. 编译新版本 Nginx)
  • [4. 替换二进制文件](#4. 替换二进制文件)
  • [5. 验证配置文件](#5. 验证配置文件)
  • [6. 平滑升级操作](#6. 平滑升级操作)
  • • [6.1 发送 USR2 信号](#6.1 发送 USR2 信号)
    • [6.2 发送 WINCH 信号](#6.2 发送 WINCH 信号)
    • [6.3 发送 QUIT 信号](#6.3 发送 QUIT 信号)
  • [7. 验证升级](#7. 验证升级)
  • [8. 回滚操作](#8. 回滚操作)

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Nginx平滑升级详解

在Web服务运维中，Nginx的升级是一个常见且重要的任务。随着Nginx版本的不断更新，新功能、性能优化和安全修复不断被引入。然而，在生产环境中，服务的中断是不被接受的。因此，Nginx的平滑升级技术显得尤为重要。本文将详细介绍Nginx平滑升级的原理、流程、注意事项及实践案例。

一、Nginx平滑升级的意义

Nginx平滑升级的主要目的是在不影响用户访问的情况下，实现Nginx的版本升级或配置更新。这种升级方式可以确保服务的连续性和稳定性，避免因升级导致的服务中断和数据丢失。

1. 无中断升级

平滑升级可以确保在整个升级过程中不中断正在处理的请求，这对于需要提供高可用性和无缝用户体验的服务来说至关重要。

2. 持续服务

在升级期间，Nginx可以继续处理来自用户的请求，而不需要暂停或重启整个服务，这对于在线业务和关键应用来说至关重要。

3. 避免用户感知

平滑升级可以在后台进行，对用户来说是透明的，用户不会察觉到系统正在进行升级，可以继续正常使用服务而不受影响。

4. 配置无缝切换

平滑升级允许管理员在新旧配置之间平稳过渡，确保新的配置在启用后立即生效，而不会导致服务中断。

二、Nginx平滑升级的原理

Nginx默认工作在多进程模式下，即主进程（master process）启动后完成配置加载和端口绑定等动作，然后fork出指定数量的工作进程（worker process）。这些子进程会持有监听端口的文件描述符（fd），并通过在该描述符上添加监听事件来接受连接（accept）。Nginx主进程在启动完成后进入等待状态，监听系统信号以进行相应操作。

平滑升级的关键在于利用Nginx主进程对新旧版本的控制能力，通过发送特定的系统信号来实现新旧进程的平稳过渡。

三、Nginx平滑升级的流程

1. 准备工作

首先，确保你已经下载并上传了新版的 Nginx 源码包到服务器。

[root@www ~]# ls nginx-1.*
nginx-1.10.1.tar.gz  nginx-1.6.2.tar.gz

2. 查看旧版 Nginx 的编译参数

在升级之前，首先需要查看当前 Nginx 的编译选项。确保在编译新版本时使用相同的选项。

[root@www ~]# nginx -V

输出中会包含类似以下内容的编译选项：

。。。。。。省略部分信息。。。。。。。
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-file-aio --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-http_flv_module --with-http_ssl_module --with-pcre

3. 编译新版本 Nginx

解压并编译新版本的 Nginx 源码，注意 不要 执行 make install，以避免覆盖旧版。

[root@www ~]# tar zxf nginx-1.10.1.tar.gz -C /usr/src/
[root@www ~]# cd /usr/src/nginx-1.10.1/
# 这是上边查看的编译参数
[root@www nginx-1.10.1]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-file-aio --with-http_stub_status_module --with-http_gzip_static_module --with-http_flv_module --with-http_ssl_module --with-pcre && make

4. 替换二进制文件

备份旧版的 Nginx 二进制文件，并将新编译的二进制文件替换到相应目录下。

[root@www nginx-1.10.1]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx.old
[root@www nginx-1.10.1]# cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/

5. 验证配置文件

确保新的 Nginx 二进制文件能够正确读取和解析现有的配置文件。

[root@www nginx-1.10.1]# 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

6. 平滑升级操作

6.1 发送 USR2 信号

向旧的 Nginx 主进程发送 USR2 信号，这会启动新的 Nginx 主进程及其工作进程，同时旧版 Nginx 进程依然存在并继续处理现有请求。

[root@www ]# ps aux |grep nginx |grep -v grep
[root@www ]# kill -USR2 <旧版主进程PID>

确认新的 Nginx 主进程已启动：

[root@www ]# ps aux |grep nginx |grep -v grep

举例

[root@www ]# ps aux |grep nginx  |grep -v grep
root       6059(老版本主进程)  0.0  0.2  45000  1032 ?        Ss   13:03   0:00 nginx: master process nginx
nginx      6060  0.0  0.3  45432  1624 ?        S    13:03   0:00 nginx: worker process

[root@www ]# kill -USR2 6059
[root@www ]# ps aux |grep nginx |grep -v grep
root       6059  0.0  0.2  45000  1196 ?        Ss   13:03   0:00 nginx: master process nginx
nginx      6060  0.0  0.3  45432  1624 ?        S    13:03   0:00 nginx: worker process
root       8516（新版本主进程）  0.0  0.5  45156  2744 ?        S    13:05   0:00 nginx: master process nginx
nginx      8517  0.0  0.3  45600  1668 ?        S    13:05   0:00 nginx: worker process 

6.2 发送 WINCH 信号

向旧版 Nginx 主进程发送 WINCH 信号，这会逐步关闭旧版 Nginx 的工作进程，而新的 Nginx 进程将接管所有请求。

[root@www ~]# kill -WINCH <旧版主进程PID>

举例

[root@www ~]# kill -WINCH 6059
[root@www ~]# ps aux |grep nginx
root       6059  0.0  0.2  45000  1200 ?        Ss   13:03   0:00 nginx: master process nginx
root       8516  0.0  0.5  45156  2744 ?        S    13:05   0:00 nginx: master process nginx
nginx      8517  0.0  0.3  45600  1668 ?        S    13:05   0:00 nginx: worker process
root       8526  0.0  0.1 103256   836 pts/0    S+   13:14   0:00 grep nginx

6.3 发送 QUIT 信号

确认新版本运行稳定后，可以通过发送 QUIT 信号终止旧版 Nginx 主进程。

[root@www ~]# kill -QUIT <旧版主进程PID>

举例

[root@www ~]# kill -QUIT 6059
[root@www ~]# ps aux |grep nginx
root       8516  0.0  0.5  45156  2744 ?        S    13:05   0:00 nginx: master process nginx
nginx      8517  0.0  0.3  45600  1668 ?        S    13:05   0:00 nginx: worker process
root       8531  0.0  0.1 103256   836 pts/0    S+   13:16   0:00 grep nginx

7. 验证升级

验证 Nginx 版本号以确认升级成功。

[root@www ~]# nginx -v
nginx version: nginx/1.10.1

同时，可以通过访问 Nginx 服务验证新版本是否正常运行。

[root@www ~]# curl -I localhost

8. 回滚操作

如果需要回滚到旧版 Nginx，可以向旧的 Nginx 主进程发送 HUP 信号，这会重新启动旧版的工作进程，随后可以终止新版本的 Nginx 进程。

[root@www ~]# kill -HUP <旧版主进程PID>
[root@www ~]# kill -QUIT <新版主进程PID>