Nginx 实战系列（三）—— Nginx 版本升级之普通升级与平滑升级

前言

在服务器运维工作中，Nginx 作为高性能的 Web 服务器和反向代理，其版本更新不仅能修复已知漏洞、提升稳定性，还可能带来新的功能特性。但升级过程中如何保障业务不中断？本文将详细对比 普通升级 与 平滑升级 两种方案，从原理、操作步骤到注意事项，带你完整掌握 Nginx 版本升级流程。

PS：如果想了解如何安装配置Nginx，可以参考Nginx 实战系列（一）—— Web 核心概念、HTTP/HTTPS协议 与 Nginx 安装

一、升级前准备：这些前提不能少

无论选择哪种升级方式，前期准备工作都是保障升级成功的基础，主要包括以下 3 点：

1.1 确认当前 Nginx 信息

首先需要了解当前 Nginx 的版本、编译参数和运行状态，避免升级后出现配置不兼容或功能缺失问题。

# 1. 查看当前 Nginx 版本
nginx -v  # 简洁版本信息，如 nginx version: nginx/1.20.0
nginx -V  # 完整信息（含编译参数），重点记录 --prefix、--with-xxx 等参数

# 2. 查看 Nginx 运行状态
systemctl status nginx  # 系统服务管理（CentOS/RHEL 7+、Ubuntu 16.04+）
# 或通过进程查看
ps -aux | grep nginx  # 区分主进程（master）和工作进程（worker）

1.2 下载目标版本 Nginx

从 Nginx 官方网站下载稳定版（Stable Version）源码包，推荐选择长期支持的版本（如 1.22.x、1.24.x），避免使用开发版（Mainline Version）用于生产环境。

• 官方下载地址：nginx.org/en/download.html
• 下载命令（以 1.22.0 为例）：

# 进入源码存放目录（如 /opt）
cd /opt
# 下载源码包
wget https://nginx.org/download/nginx-1.22.0.tar.gz
# 解压
tar -zxvf nginx-1.22.0.tar.gz
cd nginx-1.22.0

1.3 备份关键文件

升级前必须备份 配置文件 和 旧版本二进制文件，防止升级失败后无法回滚：

# 1. 备份 Nginx 配置文件（默认路径为 --prefix 指定的 conf 目录）
cp -r /usr/local/nginx/conf /usr/local/nginx/conf_bak_$(date +%Y%m%d)

# 2. 备份 Nginx 日志文件（可选，避免日志丢失）
cp -r /usr/local/nginx/logs /usr/local/nginx/logs_bak_$(date +%Y%m%d)

# 3. 备份旧版本二进制文件（后续会用到）
mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx_old

二、方案一：普通升级（停止服务升级）

普通升级的核心逻辑是 先停止旧版本 Nginx，再替换二进制文件并启动新版本。这种方式操作简单，但会导致服务短暂中断（通常几秒到几十秒），适合非核心业务或可接受短时间停机的场景。具体操作步骤如下：

2.1 停止当前 Nginx 服务

确保所有连接断开后再停止服务，避免数据丢失：

# 方式1：通过系统服务停止（推荐，兼容 systemd）
systemctl stop nginx# 方式2：通过 Nginx 自身命令停止
nginx -s stop  # 快速停止（可能中断正在处理的请求）
# 或
nginx -s quit  # 优雅停止（等待所有请求处理完成后停止）

2.2 编译新版本 Nginx

编译参数必须与旧版本一致（参考第一步 nginx -V 输出的参数），否则可能导致配置不兼容或功能缺失：

# 进入解压后的新版本目录
cd /opt/nginx-1.22.0# 执行 configure 配置（参数与旧版本保持一致）
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \  # 安装路径（与旧版本相同）
--user=nginx \               # 运行用户
--group=nginx \              # 运行用户组
--with-http_stub_status_module \  # 状态监控模块
--with-http_ssl_module        # HTTPS 模块（若旧版本有则保留）#无注释版：
./configure \
--prefix=/usr/local/nginx \
--user=nginx \
--group=nginx \
--with-http_stub_status_module \
--with-http_ssl_module

# 编译（无需执行 make install，避免覆盖配置文件）
make

2.3 替换二进制文件并启动

编译完成后，新版本二进制文件会生成在 objs/nginx 路径，将其复制到旧版本路径：

# 复制新版本二进制文件到运行目录
cp objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/

# 启动新版本 Nginx
systemctl start nginx
# 或
nginx

2.4 验证升级结果

确认 Nginx 版本和服务状态是否正常：

# 查看版本（应显示目标版本 1.22.0）
nginx -v# 查看服务状态（确保为 active (running)）
systemctl status nginx# 访问测试（若有 Web 服务，通过浏览器或 curl 验证）
curl http://localhost

三、方案二：平滑升级（无感知不中断）

平滑升级是 Nginx 的核心特性之一，其原理是 不停止旧版本主进程，通过信号控制逐步替换工作进程，整个过程中服务不中断，新请求由新版本处理，旧请求处理完成后旧进程退出，适合生产环境（尤其是核心业务）。

3.1 核心原理：Nginx 信号机制

Nginx 主进程（master）通过接收特定信号实现进程管理，平滑升级依赖以下 3 个关键信号：

• USR2：主进程接收到后，会启动一个新版本的主进程，并继承旧版本的监听端口和配置；
• WINCH：旧版本主进程接收到后，会逐步关闭所有旧版本工作进程（worker）；
• QUIT：优雅关闭主进程（等待所有工作进程结束后退出）。

3.2 操作步骤

3.2.1 前期准备（同方案一）

完成版本确认、源码下载、文件备份和新版本编译（步骤与方案一的 1~2 一致，确保 make 编译完成）。

3.2.2 复制新版本二进制文件

直接替换旧版本二进制文件（此时旧进程仍在运行，不影响服务）：

# 备份旧版本二进制文件（若未备份可执行）
mv /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx_old# 复制新版本二进制文件（同方案一）
cp /opt/nginx-1.22.0/objs/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx

3.2.3 发送信号启动新版本主进程

先找到旧版本 Nginx 主进程的 PID（通过 ps -aux | grep nginx 查看，通常是第一个 nginx 进程）：

# 1. 查找旧版本主进程 PID（示例 PID 为 4787）
ps -aux | grep nginx
# 输出示例：root  4787  0.0  0.0  46008  1128 ? Ss   18:03   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx

# 2. 发送 USR2 信号，启动新版本主进程
kill -USR2 4787# 3. 再次查看进程，会发现两个主进程（旧 4787 + 新 PID，如 20345）
ps -aux | grep nginx

3.2.4 逐步关闭旧版本工作进程

新版本主进程启动后，会自动创建新版本工作进程，此时需要关闭旧版本工作进程：

# 发送 WINCH 信号给旧版本主进程，关闭旧工作进程
kill -WINCH 4787# 查看进程：旧工作进程会逐步退出，仅剩旧主进程（4787）和新主进程+新工作进程
ps -aux | grep nginx

3.2.5 验证新版本并收尾

确认新版本正常运行后，可彻底关闭旧版本主进程（若出现问题，可通过旧主进程回滚）：

# 1. 验证新版本（此时 nginx -V 已指向新版本）
nginx -V  # 应显示 1.22.0，且编译参数正确# 2. 访问测试（通过浏览器或 curl 确认服务正常）
curl http://localhost# 3. 彻底关闭旧版本主进程（升级无问题后执行）
kill -s QUIT 4787# 4. 再次查看进程：仅保留新版本主进程和工作进程
ps -aux | grep nginx

四、升级失败回滚方案

无论哪种升级方式，都需提前准备回滚方案，确保出现问题时能快速恢复服务。

4.1 普通升级回滚

若启动新版本后服务异常，直接恢复旧版本二进制文件并重启：

# 1. 停止新版本 Nginx
systemctl stop nginx# 2. 恢复旧版本二进制文件
mv /usr/local/nginx/sbin/nginx_old /usr/local/nginx/sbin/nginx# 3. 启动旧版本 Nginx
systemctl start nginx# 4. 验证回滚结果
nginx -v  # 应显示旧版本

4.2 平滑升级回滚

若平滑升级后发现问题，通过旧版本主进程恢复服务：

# 1. 发送 HUP 信号给旧版本主进程，重启旧版本工作进程
kill -s HUP 旧主进程PID（如 4787）# 2. 发送 QUIT 信号给新版本主进程，关闭新版本
kill -s QUIT 新主进程PID（如 20345）# 3. 恢复旧版本二进制文件
mv /usr/local/nginx/sbin/nginx_old /usr/local/nginx/sbin/nginx# 4. 验证回滚结果
nginx -v  # 应显示旧版本
ps -aux | grep nginx  # 仅保留旧版本进程

五、常见问题与注意事项

1. 编译参数不一致导致启动失败
   问题现象：nginx -t 报配置错误，或启动后服务异常。
   解决：必须确保新版本 ./configure 参数与旧版本完全一致（参考 nginx -V 输出），缺失模块会导致配置不兼容。

2. 权限问题导致无法启动
   问题现象：启动时提示 permission denied。
   解决：检查 nginx 二进制文件权限（建议 chmod 755 /usr/local/nginx/sbin/nginx），且运行用户（如 nginx）对日志目录、配置目录有读写权限。

3. 平滑升级后旧主进程无法关闭
   问题现象：执行 kill -QUIT 旧主进程PID 后，旧主进程仍存在。
   解决：先检查是否有未结束的旧工作进程（ps -aux| grep nginx），等待其处理完请求后自动退出，或手动发送 TERM 信号强制关闭（kill -s TERM 旧工作进程PID）。

4. 升级前务必测试配置
   替换二进制文件后，启动前执行 nginx -t 检查配置文件是否兼容新版本，避免因配置语法变化导致启动失败：

   nginx -t  # 输出 nginx: configuration file /usr/local/nginx/conf/nginx.conf test is successful 即为正常
   

总结：两种升级方案对比

对比维度	普通升级（停止服务）	平滑升级（无感知）
服务中断	是（短暂中断）	否（完全无感知）
操作复杂度	低（步骤少）	中（需管理信号）
适用场景	非核心业务、测试环境	生产环境、核心业务
回滚难度	低（直接恢复文件）	中（需控制进程）

无论选择哪种方案，升级前备份、升级中验证、升级后监控 都是必不可少的环节。通过本文的操作步骤，你可以根据业务场景灵活选择升级方式，确保 Nginx 版本升级安全、高效。