nginx平滑升级

一、nginx平滑升级概述

 随着网站并发访问量越来越高，nginx web 服务器也越来越流行，nginx 版本换代越来越频繁，1.16.2版本的nginx更新了许多新功能，生产环境中版本升级必然的，但是线上业务不能停，此时nginx的升级就是运维的重要工作了。

二、nginx平滑升级原理

多进程模式下的请求分配方式

    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，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）。

信号的接收和处理

Nginx主进程在启动完成后会进入等待状态，负责响应各类系统消息，如SIGCHLD、SIGHUP、SIGUSR2等。

Nginx信号简介

主进程支持的信号

TERM, INT: 立刻退出

QUIT: 等待工作进程结束后再退出

KILL: 强制终止进程

HUP: 重新加载配置文件，使用新的配置启动工作进程，并逐步关闭旧进程。

USR1: 重新打开日志文件

USR2: 启动新的主进程，实现热升级

WINCH: 逐步关闭工作进程

工作进程支持的信号

TERM, INT: 立刻退出

QUIT: 等待请求处理结束后再退出

USR1: 重新打开日志文件

三、nginx平滑升级实战

1.查看旧版nginx的编译参数 

[root@localhost ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -V

nginx version: nginx/1.15.9

built by gcc 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-39) (GCC)

built with OpenSSL 1.0.2k-fips 26 Jan 2017

TLS SNI support enabled

configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-http_flv_module --with-http_gzip_static_module

2.编译新版本Nginx源码包，安装路径需与旧版一致，注意：不要执行make install

[root@localhost ~]# tar xf nginx-1.16.0.tar.gz -C /usr/src/

[root@localhost ~]# cd /usr/src/nginx-1.16.0/

[root@localhost nginx-1.16.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-http_flv_module --with-http_gzip_static_module&&make

3.备份二进制文件，用新版本的替换

[root@localhost nginx-1.15.9]# mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx.old

[root@localhost nginx-1.15.9]# cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/

4.确保配置文件无报错

[root@localhost nginx-1.15.9]# /usr/local/nginx/sbin/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

5.发送USR2信号

向主进程（master）发送USR2信号，Nginx会启动一个新版本的master进程和对应工作进程，和旧版一起处理请求

[root@localhost ~]# ps aux | grep nginx

root 16396 0.0 0.5 47136 2684 ? Ss 14:49 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx

nginx 16404 0.0 0.7 47532 3548 ? S 14:54 0:00 nginx: worker process

root 21993 0.0 0.2 112724 996 pts/1 S+ 20:42 0:00 grep --color=auto nginx

[root@localhost ~]# kill -USR2 16396

[root@localhost ~]# ps aux | grep nginx

root 16396 0.0 0.5 47136 2684 ? Ss 14:49 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx

nginx 16404 0.0 0.7 47532 3548 ? S 14:54 0:00 nginx: worker process

root 21994 0.0 0.6 45968 3288 ? S 20:44 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx

nginx 21995 0.0 0.3 46428 1892 ? S 20:44 0:00 nginx: worker process

root 21997 0.0 0.2 112724 996 pts/1 R+ 20:44 0:00 grep --color=auto nginx

6.发送WINCH信号

向旧的Nginx主进程（master）发送WINCH信号，它会逐步关闭自己的工作进程（主进程不退出），这时所有请求都会由新版Nginx处理

[root@localhost ~]# kill -WINCH 16396

[root@localhost ~]# ps aux | grep nginx

root 16396 0.0 0.5 47136 2684 ? Ss 14:49 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx

root 21994 0.0 0.6 45968 3288 ? S 20:44 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx

nginx 21995 0.0 0.3 46428 1892 ? S 20:44 0:00 nginx: worker process

注意：回滚步骤，发送HUP信号

如果这时需要回退继续使用旧版本，可向旧的Nginx主进程发送HUP信号，它会重新启动工作进程， 仍使用旧版配置文件。然后可以将新版Nginx进程杀死（使用QUIT、TERM、或者KILL）

[root@localhost ~]# kill -HUP 16396

7.发送QUIT信号

升级完毕，可向旧的Nginx主进程（master）发送（QUIT、TERM、或者KILL）信号，使旧的主进程退出

[root@localhost ~]# kill -QUIT 16396

[root@localhost ~]# ps aux | grep nginx

root 21994 0.0 0.6 45968 3288 ? S 20:44 0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx

nginx 21995 0.0 0.3 46428 1892 ? S 20:44 0:00 nginx: worker process

8.验证nginx版本号，并访问测试

[root@localhost ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -v

nginx version: nginx/1.16.0

四、版本回滚

对于升级来说，最难的不是升级，而是回滚，因为在实际生产环境回滚的机率是存在，比如：新版本由于某些未知bug导致与现有应用不兼容、或出现运行不稳定的情况等等。

所以，对运维工程师来说，故障回滚是重点。

在上面的结果中，我们也能看到老的master进程是一直存在，在没有手工关闭前，它是不会自已关闭的，这种设计是有好处的，好处就是为了升级新版本后，如果出现问题能及时快速的回滚到上一个稳定版本。

\[root@nginx ~]# ps -ef|grep nginx

root       6324      1  0 09:06 ?        00:00:00 nginx: master process /usr/local/nginx-1.12.2/sbin/nginx

root       6340   6324  0 09:12 ?        00:00:00 nginx: master process /usr/local/nginx-1.12.2/sbin/nginx

nobody     6341   6340  0 09:12 ?        00:00:00 nginx: worker process

root       6350   1244  0 09:23 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx

[root@nginx ~]# cd /usr/local/nginx-1.12.2/sbin/

[root@nginx sbin]# mv nginx nginx-1.14.2

[root@nginx sbin]# mv nginx-1.12.2 nginx

[root@nginx sbin]# kill -USR1 6324

[root@nginx sbin]# ps -ef|grep nginx

root       6324      1  0 09:06 ?        00:00:00 nginx: master process /usr/local/nginx-1.12.2/sbin/nginx

root       6340   6324  0 09:12 ?        00:00:00 nginx: master process /usr/local/nginx-1.12.2/sbin/nginx

nobody     6341   6340  0 09:12 ?        00:00:00 nginx: worker process

root       6355   1244  0 09:24 pts/0    00:00:00 grep --color=auto nginx

[root@nginx sbin]# ./nginx -v

nginx version: nginx/1.12.2

从上面的结果发现，已经平滑的回滚的上一个版本，接下来测试是否能正常访问：

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