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[系统运维]nginx平滑升级

nginx平滑升级

nginx平滑升级概述

随着 nginx 越来越流行，并且 nginx 的优势也越来越明显，nginx 的版本迭代也来时加速模式，nginx更新了许多新功能，伴随着 nginx 的广泛应用，版本升级必然越来越快，线上业务不能停，此时 nginx 的升级就需要平滑升级。

所谓平滑升级，就是一种在热升级手段,在不中断服务的情况下升级软件

平滑升级流程

1.获取老版本的编译信息
2.获取新版本安装包或者功能包
3.配置新版本或功能，配置时加上老版本的编译信息和新版本或功能
4.编译，编译后不执行安装操作
5.备份老版本程序
6.停止老版本程序或进程
7.将新版本复制到老版本所在位置替换老版本
8.启动新版本

实例

//首先获取老版本编译信息
[root@nginx ~]# nginx -V
nginx version: nginx/1.20.2
built by gcc 8.5.0 20210514 (Red Hat 8.5.0-4) (GCC) 
built with OpenSSL 1.1.1k  FIPS 25 Mar 2021
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-debug --with-http_ssl_module --with-http_realip_module --with-http_image_filter_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_stub_status_module

//获取新版本安装包和功能包（功能包可以git克隆） 
[root@nginx ~]# dnf -y install git		
[root@nginx ~]# cd /usr/local/src/
[root@nginx src]# wget https://nginx.org/download/nginx-1.22.0.tar.gz
[root@nginx src]# git clone https://gitee.com/wujunze/nginx_module_echo.git
[root@nginx src]# ls
nginx-1.22.0.tar.gz  nginx_module_echo
[root@nginx src]# tar -xf nginx-1.22.0.tar.gz 

//配置时，老版本的配置加上新加的模块，用--add-module=模块目录参数
[root@nginx nginx-1.22.0]# ./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-debug \
--with-http_ssl_module \
--with-http_realip_module \
--with-http_image_filter_module \
--with-http_gunzip_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_stub_status_module \
--add-module=../nginx_module_echo

//开始编译，切记别安装
[root@nginx nginx-1.22.0]# make -j $(grep 'processor' /proc/cpuinfo | wc -l)

	
//编译后的版本查看
[root@nginx nginx-1.22.0]# objs/nginx -v
nginx version: nginx/1.22.0

//替换版本，一条命令解决
[root@nginx nginx-1.22.0]# \cp /usr/local/nginx/sbin/nginx{,-bak};pkill nginx;\cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/;systemctl start nginx

//替换后的版本，服务也启动了
[root@nginx nginx-1.22.0]# nginx -V
nginx version: nginx/1.22.0
built by gcc 8.5.0 20210514 (Red Hat 8.5.0-4) (GCC) 
built with OpenSSL 1.1.1k  FIPS 25 Mar 2021
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-debug --with-http_ssl_module --with-http_realip_module --with-http_image_filter_module --with-http_gunzip_module --with-http_gzip_static_module --with-http_stub_status_module --add-module=../nginx_module_echo
[root@nginx nginx-1.22.0]# ss -anlt
State      Recv-Q     Send-Q           Local Address:Port           Peer Address:Port     Process     
LISTEN     0          128                    0.0.0.0:80                  0.0.0.0:*                    
LISTEN     0          128                    0.0.0.0:22                  0.0.0.0:*                    
LISTEN     0          128                       [::]:22                     [::]:*

nginx的配置文件详解

主配置文件：/usr/local/nginx/conf/nginx.conf

默认启动nginx时，使用的配置文件是：安装路径/conf/nginx.conf文件
可以在启动nginx时通过-c选项来指定要读取的配置文件

nginx常见的配置文件及其作用

配置文件	作用
nginx.conf	nginx的基本配置文件
mime.types	MIME类型关联的扩展文件
fastcgi.conf	与fastcgi相关的配置
proxy.conf	与proxy相关的配置
sites.conf	配置nginx提供的网站，包括虚拟主机

nginx.conf配置详解

nginx.conf的内容分为以下几段：

main配置段：全局配置段。其中main配置段中可能包含event配置段
event {}：定义event模型工作特性
http {}：定义http协议相关的配置

配置指令：要以分号结尾，语法格式如下：

derective value1 [value2 ...];

支持使用变量：

内置变量：模块会提供内建变量定义
自定义变量：set var_name value

用于调试、定位问题的配置参数

daemon {on|off};    //是否以守护进程方式运行nginx，调试时应设置为off
master_process {on|off};    //是否以master/worker模型来运行nginx，调试时可以设置为off
error_log 位置 级别;    //配置错误日志

error_log里的位置和级别能有以下可选项：

位置	级别:由低到高
file stderr syslog:server=address[,parameter=value] memory:size	debug：若要使用debug级别，需要在编译nginx时使用–with-debug选项 info notice warn error crit alert emerg

正常运行必备的配置参数

user USERNAME [GROUPNAME];    //指定运行worker进程的用户和组
pid /path/to/pid_file;    //指定nginx守护进程的pid文件
worker_rlimit_nofile number;    //设置所有worker进程最大可以打开的文件数，默认为1024
worker_rlimit_core size;    //指明所有worker进程所能够使用的总体的最大核心文件大小，保持默认即可

优化性能的配置参数

worker_processes n;    //启动n个worker进程，这里的n为了避免上下文切换，通常设置为cpu总核心数-1或等于总核心数
worker_cpu_affinity cpumask ...;    //将进程绑定到某cpu中，避免频繁刷新缓存
//cpumask：使用8位二进制表示cpu核心，如：
    0000 0001   //第一颗cpu核心
    0000 0010   //第二颗cpu核心
    0000 0100   //第三颗cpu核心
    0000 1000   //第四颗cpu核心
    0001 0000   //第五颗cpu核心
    0010 0000   //第六颗cpu核心
    0100 0000   //第七颗cpu核心
    1000 0000   //第八颗cpu核心
timer_resolution interval;    //计时器解析度。降低此值，可减少gettimeofday()系统调用的次数
worker_priority number;    //指明worker进程的nice值

事件相关的配置：event{}段中的配置参数

accept_mutex {off|on};    //master调度用户请求至各worker进程时使用的负载均衡锁；on表示能让多个worker轮流地、序列化地去响应新请求
lock_file file;    //accept_mutex用到的互斥锁锁文件路径
use [epoll | rtsig | select | poll];    //指明使用的事件模型，建议让nginx自行选择
worker_connections #;    //每个进程能够接受的最大连接数

网络连接相关的配置参数

keepalive_timeout number;    //长连接的超时时长，默认为65s
keepalive_requests number;    //在一个长连接上所能够允许请求的最大资源数
keepalive_disable [msie6|safari|none];    //为指定类型的UserAgent禁用长连接
tcp_nodelay on|off;    //是否对长连接使用TCP_NODELAY选项，为了提升用户体验，通常设为on
client_header_timeout number;    //读取http请求报文首部的超时时长
client_body_timeout number;    //读取http请求报文body部分的超时时长
send_timeout number;    //发送响应报文的超时时长

fastcgi的相关配置参数

LNMP：php要启用fpm模型
配置示例如下：

location ~ \.php$ {
  root html;
  fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;      //定义反向代理
  fastcgi_index index.php;
  fastcgi_param SCRIPT_FILENAME /scripts$fastcgi_script_name;
  include fastcgi_params;
}

nginx作为web服务器时使用的配置：http{}段的配置参数

http{…}：配置http相关，由ngx_http_core_module模块引入。nginx的HTTP配置主要包括四个区块，结构如下：

http {//协议级别
  include mime.types;
  default_type application/octet-stream;
  keepalive_timeout 65;
  gzip on;
  upstream {//负载均衡配置
    ...
  }
  server {//服务器级别，每个server类似于httpd中的一个<VirtualHost>
    listen 80;
    server_name localhost;
    location / {//请求级别，类似于httpd中的<Location>，用于定义URL与本地文件系统的映射关系
      root html;
      index index.html index.htm;
    }
  }
}

http{}段配置指令：
server {}：定义一个虚拟主机，示例如下：

server {
  listen 80;
  server_name www.idfsoft.com;
  root "/vhosts/web";
}

listen：指定监听的地址和端口

listen address[:port];
listen port;
server_name NAME [...];` 后面可跟多个主机，名称可使用正则表达式或通配符

当有多个server时，匹配顺序如下：

先做精确匹配检查
左侧通配符匹配检查，如*.idfsoft.com
右侧通配符匹配检查，如mail.*
正则表达式匹配检查，如~ ^.*.idfsoft.com$
default_server

root path; 设置资源路径映射，用于指明请求的URL所对应的资源所在的文件系统上的起始路径
alias path; 用于location配置段，定义路径别名
index file; 默认主页面
index index.php index.html;
error_page code […] [=code] URI | @name 根据http响应状态码来指明特用的错误页面，例如 error_page 404 /404_customed.html

[=code]：以指定的响应码进行响应，而不是默认的原来的响应，默认表示以新资源的响应码为其响应码，例如 error_page 404 =200 /404_customed.html

log_format 定义日志格式

log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                    '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                    '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log  logs/access.log  main;
 
//注意：格式名main可自己定义，但要一一对应，另外此处可用变量为nginx各模块内建变量

location区段，通过指定模式来与客户端请求的URI相匹配

//功能：允许根据用户请求的URI来匹配定义的各location，匹配到时，此请求将被相应的location配置块中的配置所处理，例如做访问控制等功能
 
//语法：location [ 修饰符 ] pattern {......}
常用修饰符说明：

修饰符	功能
=	精确匹配
~	正则表达式模式匹配，区分大小写
~*	正则表达式模式匹配，不区分大小写
^~	前缀匹配，类似于无修饰符的行为，也是以指定模块开始，不同的是，如果模式匹配，那么就停止搜索其他模式了，不支持正则表达式
@	定义命名location区段，这些区段客户端不能访问，只可以由内部产生的请求来访问，如try_files或error_page等

查找顺序和优先级：由高到底依次为

带有=的精确匹配优先
带有^~修饰符的，开头匹配
正则表达式按照他们在配置文件中定义的顺序
带有_或*修饰符的，如果正则表达式与URI匹配
没有修饰符的精确匹配

优先级如下：

( location = 路径 ) --> ( location ^~ 路径 ) --> ( location ~ 正则 ) --> ( location ~* 正则 ) --> ( location 路径 )

效果：

//首先修改配置文件，这里匹配的有=修饰符，^~修饰符，无修饰符
##注意我这里配置文件里能使用echo，是添加了echo模块
    server {
        listen       80;
        server_name  localhost;
location / {		//模糊匹配"/"开头的URI，这个优先级最低，当其他的都匹配不到时，匹配这个
            echo  "/";
        }
        location = /abc {	//精确匹配URI为"/abc"
            echo "= abc";
        }
        location ^~ /abc {	//匹配以"/abc"开头的URI，优先级低于修饰符"="
            echo "^abc";
        }
        location ~ ^/a {	//使用正则表达式匹配以"a"开头的URI，优先级低于修饰符"^~"
            echo "^/a";
 
[root@nginx ~]# systemctl reload nginx.service 
//进行测试
 
##1.这次访问的的是"/abc",它的URI就是"/abc"，被"location = /abc"精确匹配到，所以说修饰符"="优先级最高，打印了"=abc"
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/abc
= abc
##注意"?"后面部分不属于URI，所以说还能被"location = /abc"，精确匹配到
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/abc?aa
= abc
 
##2.访问这个的URI是"/abc/"，所以说不能被"location = /abc"精确匹配到，但是这个URI是以"/abc"开头的，所以说被"location ^~ /abc"优先匹配到
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/abc/
^abc
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/abc/abc
^abc
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/abcd/a
^abc
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/abcdef?aa
^abc
 
##3.只要不被前两条匹配到，且以"a"开头的URI，就都会被"location ~ ^/a"匹配到
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/a
^/a
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/ab
^/a
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/a/a?a
^/a
 
##5.只要上面的条件都不被匹配到"/",符合条件的只有"location /"这一条
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1
/
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/
/
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/b
/
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/b/a
/
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/b/a?a
/

x ~]# curl http://127.0.0.1/ab
^/a
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/a/a?a
^/a

##5.只要上面的条件都不被匹配到"/",符合条件的只有"location /"这一条
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1
/
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/
/
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/b
/
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/b/a
/
[root@nginx ~]# curl http://127.0.0.1/b/a?a
/