Nginx详解
Nginx与Apache一样，都是web服务器，但是Nginx比Apache多一些功能，比如Nginx可以做代理，可以做负载均衡……
1. Nginx关键特性
- 支持高并发
- 单机Nginx可支持十万级别的并发连接，经过优化后可支持百万级别并发
- 内存资源消耗低
- 在同级web中，Nginx占用的内存最少，一万非活跃的http长连接仅消耗2.5M内存
- 高扩展性
- 和Apache一样，Nginx采用模块化设计，并支持非常多丰富的第三方模块
- 高可靠性
- Nginx采用master-worker模式，如果worker出现故障，master可以快速开启一个新的worker来提供服务
2. Nginx配置
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[root@ceph conf.d]# grep -Ev "^#|^$|#" /etc/nginx/nginx.conf |cat -n
user nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;
events {
worker_connections 1024;
}
http {
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';
access_log /var/log/nginx/access.log main;
sendfile on;
tcp_nopush on;
tcp_nodelay on;
keepalive_timeout 65;
types_hash_max_size 4096;
include /etc/nginx/mime.types;
default_type application/octet-stream;
include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
server {
listen 80;
listen [::]:80;
server_name _;
root /usr/share/nginx/html;
include /etc/nginx/default.d/*.conf;
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
}
}
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由于之前很详细的写过Apache的配置了，这里就说一下这俩服务之间的差异,nginx的配置文件每行配置结束必须以分号；结尾
Nginx也可以配置启动的用户，默认为nginx，可以修改Nginx工作进程，默认为auto(与CPU核心数保持一致)，也可以手动修改定义nginx的错误日志
这两个都是Apache服务里面也有的，这里就简答说一下
2.1 event
第六行event这个是指定nginx的工作模式，默认的，Apache也有这个模式，这个段落里面的内容
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events {
worker_connections 1024; 指定单个进程的连接数
}
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2.2 http
这个段落里面就是一些http的配置
2.2.1 log_format
首先就是定义日志的格式log_format，然后就是access.log这个就不细写
2.2.2 sendfile
sendfile on;这个代表高效传输，也就是可以将文件直接从磁盘传输到网络中，而不先读到内存
2.2.3 tcp_nopush
tcp_nopush on 立刻回应tcp的请求
2.2.4 tcp_nodelay
tcp_nodelay on 对于小数据包直接回应
2.2.5 keepalive_timeout
keepalive_timeout 65，这个通过名字就可以知道，是长连接的超时时间
2.2.6 include
我跳过了types_hash_max_size，这个是hash散列表，我也不知道是干嘛的
include /etc/nginx/mime.types; 这里是载入nginx能够识别的类型，你可以打开这个文件去看这里面都定义了什么，打开就一目了然了
2.2.7 default_type
default_type application/octet-stream; 二进制的文件可以直接下载
2.2.8 server
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server {
listen 80;
listen [::]:80;
server_name _;
root /usr/share/nginx/html;
include /etc/nginx/default.d/*.conf;
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
}
}
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这里的server对应的就是Apache的虚拟主机
listen 监听的端口，他这里默认监听了2个，一个是IPv4，另一个是IPv6
server_name：对外提供的服务名，也就是域名
root：网站根目录
include： 定义虚拟主机的特性，可以将一些其他的特性卸载conf.d/下之后他会自动加载配置
error_page 404 ：这个是错误页，当404出现的时候，nginx会返回网站根目录下的404.html
locatioin: 这个是nginx的重头戏，叫做路由规则，你可以将路由策略写在这，他就会根据你的策略来处理流量，这个我们稍后细讲
error_page 500当服务发生500以上的错误的时候，nginx返回网站根目录下的50x.html
3. 配置Nginx虚拟主机
Nginx也支持3种虚拟主机，与Apache一样
- 基于端口的虚拟主机
- 基于IP的虚拟主机
- 基于域名的虚拟主机
3.1 基于端口
虚拟主机我们可以在conf.d下进行配置
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[root@ceph conf.d]# vim virthost.conf
server {
listen 81;
root /web1;
}
server {
listen 82;
root /web2;
}
[root@ceph conf.d]# echo 81 > /web1/index.html
[root@ceph conf.d]# echo 82 > /web2/index.html
[root@ceph conf.d]# systemctl restart nginx
[root@ceph conf.d]# curl localhost:82
82
[root@ceph conf.d]# curl localhost:81
81
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基于端口的虚拟主机这样就配好了
3.2 基于IP
首先配置一个临时IP
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[root@ceph conf.d]# sudo ip addr add 192.168.1.100/24 dev ens33
[root@ceph conf.d]# ip a |grep 192.168.1.100
inet 192.168.1.100/24 scope global ens33
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虚拟的IP就配置好了，接下来配置nginx
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[root@ceph conf.d]# vim virthost.conf
server {
listen 81;
root /web1;
}
server {
listen 82;
root /web2;
}
server {
listen 192.168.200.210:80;
root /web3;
}
server {
listen 192.168.1.100:80;
root /web4;
}
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然后我们创建对应的网站根目录以及index.html
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[root@ceph conf.d]# echo 192.168.200.210 > /web3/index.html
[root@ceph conf.d]# echo 192.168.1.100 > /web4/index.html
[root@ceph conf.d]# systemctl restart nginx
[root@ceph conf.d]# curl 192.168.200.210
192.168.200.210
[root@ceph conf.d]# curl 192.168.1.100
192.168.1.100
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可以看到，通过不同的ip访问回显是不同的内容
3.3 基于域名
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[root@ceph conf.d]# vim virthost.conf
server {
listen 80;
server_name test.com;
root /web5;
}
server {
listen 80;
server_name example.com;
root /web6;
}
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创建根目录以及重启服务，还需要做hosts解析
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[root@ceph conf.d]# echo web5 > /web5/index.html
[root@ceph conf.d]# echo web6 > /web6/index.html
[root@ceph conf.d]# systemctl restart nginx
[root@ceph conf.d]# vim /etc/hosts
192.168.200.210 test.com
192.168.200.210 example.com
[root@ceph conf.d]# curl test.com
web5
[root@ceph conf.d]# curl example.com
web6
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这样也是可以访问到对应的文件的
4. Location
这个是nginx最重要的配置了，在Apache里面访问控制是用Directory和Files来做的，那么在nginx里面的做法就是location了
4.1 拒绝访问
我不想你访问网站根目录下的/test.html，那么我的路由规则就应该这样写，还是在虚拟主机里定义
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[root@ceph conf.d]# vim virthost.conf
server {
listen 80;
server_name test.com;
root /web5;
location /test.html {
return 403;
}
}
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我们来创建这个test.html文件，并尝试访问
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[root@ceph conf.d]# echo "test file" > /web5/test.html
[root@ceph conf.d]# systemctl restart nginx
[root@ceph conf.d]# curl 192.168.200.210/test.html
<html>
<head><title>403 Forbidden</title></head>
<body>
<center><h1>403 Forbidden</h1></center>
<hr><center>nginx</center>
</body>
</html>
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看到了吗？他就返回的是403，这样做之后，访问test.html的请求就被拒绝掉了，但是如果我们需要拒绝掉所有以test开头的文件呢？也是跟Apache一样使用 * 号吗？不，Nginx是另外的做法
4.2 拒绝访问test开头的所有文件
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[root@ceph conf.d]# vim virthost.conf
server {
listen 80;
server_name test.com;
root /web5;
location ^~ /test {
return 403;
}
}
[root@ceph conf.d]# echo test > /web5/test.1
[root@ceph conf.d]# echo test > /web5/test.2
[root@ceph conf.d]# systemctl restart nginx
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我们在/web5下创建了test.1和test.2包括之前创建的test.html一共有3个test开头的文件，那我们现在来尝试访问一下
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[root@ceph conf.d]# curl 192.168.200.210/test.html -I
HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx
Date: Tue, 02 Jul 2024 09:09:49 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 146
Connection: keep-alive
[root@ceph conf.d]# curl 192.168.200.210/test.1 -I
HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx
Date: Tue, 02 Jul 2024 09:09:56 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 146
Connection: keep-alive
[root@ceph conf.d]# curl 192.168.200.210/test.xxx -I
HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx
Date: Tue, 02 Jul 2024 09:10:12 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 146
Connection: keep-alive
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看到了吧，尽管我们访问一个不存在的文件，按道理应该是返回404，但是这个文件是以test开头，那么他会被拒绝访问，不管这个文件存不存在
但是这样配置，只能拒绝掉以test开头的，我如果访问的是Test，那么他就不会被拒绝了
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[root@ceph conf.d]# curl 192.168.200.210/Test -I
HTTP/1.1 404 Not Found
Server: nginx
Date: Tue, 02 Jul 2024 09:12:57 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 146
Connection: keep-alive
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对吧，因为我们没有这个资源，所以他返回了404，而不是403，说明没有被拒绝，如果想忽略大小写，可以这样做
4.3 忽略大小写
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[root@ceph conf.d]# vim virthost.conf
server {
listen 80;
server_name test.com;
root /web5;
location ~* /test {
return 403;
}
}
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只需要将^~这个地方改为~*，我们来访问一下看看
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[root@ceph conf.d]# curl -I 192.168.200.210/test
HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx
Date: Tue, 02 Jul 2024 09:15:17 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 146
Connection: keep-alive
[root@ceph conf.d]# curl -I 192.168.200.210/Test
HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx
Date: Tue, 02 Jul 2024 09:15:21 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 146
Connection: keep-alive
[root@ceph conf.d]# curl -I 192.168.200.210/TEst
HTTP/1.1 403 Forbidden
Server: nginx
Date: Tue, 02 Jul 2024 09:15:23 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 146
Connection: keep-alive
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现在的配置，不管你的大写的TEST还是小写的test，亦或者是大小写都有的，一律都会被拒绝访问
4.4 反向代理
我们还可以通过location来做反向代理，比如你现在访问我网站下的/那我就直接给你代理到baidu.com去，你要搜索啥你自己去搜吧，你以为这个百度是我给你提供的，其实不然，我是把你的请求给到百度了
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[root@ceph conf.d]# vim virthost.conf
server {
listen 80;
server_name test.com;
root /web5;
location / {
proxy_pass https://www.baidu.com;
}
}
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看到了吗？这是货真价实的百度哦，可以搜索内容的
怎么样，你现在就搭建了一个反向代理，客户端只知道他访问的是192.168.200.210这个IP，他并不知道你把他的请求给了百度，所以客户端会以为你就是百度
5. 配置https
nginx配置https的方式其实跟Apache是差不多的，直接告诉他你的密钥文件放在哪，有2种方式可以配置https，第一种是直接改主配置文件，主配置文件里是有https段落的，只不过默认被注释了。
第二种方式就是自己写一个虚拟主机，我这里直接修改主配置文件
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[root@ceph nginx]# vim nginx.conf
server {
listen 443 ssl http2;
listen [::]:443 ssl http2;
server_name _;
root /usr/share/nginx/html;
ssl_certificate "/etc/nginx/server.crt";
ssl_certificate_key "/etc/nginx/server.key";
# Load configuration files for the default server block.
include /etc/nginx/default.d/*.conf;
error_page 404 /404.html;
location = /40x.html {
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
}
}
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将这一段的注释全部给放开，ssl只保留需要的这2行内容，然后将证书地址改为你的证书的实际目录就可以了，然后重启nginx服务
6. Nginx热升级
Nginx热升级是指可以做到不停机升级Nginx的版本，yum安装的Nginx是不支持热升级的，如果想要热升级Nginx，那么你的Nginx必须是源码编译安装的
编译安装流程：
- 下载源码包
- 解压源码包
- 执行预编译 ./configure
- 编译 make
- 编译安装 make install
这是编译安装的流程
在执行到第5步的时候，他就会将编译好的二进制文件放在objs目录下，就是依赖于这个目录下的二进制文件我们才可以做到版本共存
nginx的热升级原理主要依赖于以下几个关键步骤：
- 启动新版本的nginx进程：在进行热升级时，首先启动一个新版本的nginx进程，这个进程会使用新的配置文件和程序文件。
- 旧版本nginx进程继续服务：启动新版本nginx进程后，旧版本的nginx进程仍然继续运行，继续处理客户端的请求。
- 新旧版本的协调切换：新版本nginx进程启动后，会逐渐接管处理新的客户端请求。同时，旧版本nginx进程在处理完当前已有的请求后逐渐退出。
- 共享监听端口：新旧版本的nginx进程可以通过共享监听的网络端口来实现平滑过渡。在大多数情况下，nginx会采用SO_REUSEPORT选项来允许多个进程监听同一个端口。
- 无缝切换：由于新旧版本nginx进程可以并行运行并共享端口，因此在没有中断服务的情况下完成从旧版本到新版本的切换，实现了热升级。
6.1 环境清理
如果你已经使用yum安装了，先卸载nginx
[root@ceph ~]# yum remove -y nginx
6.2 编译安装旧版本Nginx
Nginx下载地址
在这里面找一个相对旧一点的版本，我这里下载一个1.26.1，然后将1.26.1升级到1.27.0
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[root@ceph ~]# cd /opt/
[root@ceph opt]# wget https://nginx.org/download/nginx-1.26.1.tar.gz
[root@ceph opt]# tar -zxf nginx-1.26.1.tar.gz
[root@ceph opt]# cd nginx-1.26.1/
[root@ceph nginx-1.26.1]# ls
auto CHANGES.ru configure html man src
CHANGES conf contrib LICENSE README
[root@ceph nginx-1.26.1]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx
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在这里执行的时候他可能会报错，根据他的报错你安装相对应的软件包就好了
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Configuration summary
+ using system PCRE2 library
+ OpenSSL library is not used
+ using system zlib library
nginx path prefix: "/usr/local/nginx"
nginx binary file: "/usr/local/nginx/sbin/nginx"
nginx modules path: "/usr/local/nginx/modules"
nginx configuration prefix: "/usr/local/nginx/conf"
nginx configuration file: "/usr/local/nginx/conf/nginx.conf"
nginx pid file: "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid"
nginx error log file: "/usr/local/nginx/logs/error.log"
nginx http access log file: "/usr/local/nginx/logs/access.log"
nginx http client request body temporary files: "client_body_temp"
nginx http proxy temporary files: "proxy_temp"
nginx http fastcgi temporary files: "fastcgi_temp"
nginx http uwsgi temporary files: "uwsgi_temp"
nginx http scgi temporary files: "scgi_temp"
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他执行完之后会这样输出就是没有错误，可以继续往下做
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[root@ceph nginx-1.26.1]# make -j 4
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-j 指定并行编译的进程数为4
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[root@ceph nginx-1.26.1]# make install
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6.3 启动旧版nginx
由于我们指定的安装路径是/usr/local/nginx，所以他会在这个目录下生成一个sbin的目录，这个目录里面有一个二进制文件nginx，执行他就可以启动nginx
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[root@ceph nginx-1.26.1]# cd /usr/local/nginx/sbin/
[root@ceph sbin]# ./nginx
[root@ceph sbin]# curl -I 192.168.200.210
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.26.1
Date: Tue, 02 Jul 2024 11:27:47 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 615
Last-Modified: Tue, 02 Jul 2024 11:25:09 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "6683e395-267"
Accept-Ranges: bytes
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在server这一栏我们可以看见nginx的版本是1.26.1
6.4 下载新版nginx
现在我们将nginx升级到1.27.0
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[root@ceph sbin]# cd /opt/
[root@ceph opt]# wget https://nginx.org/download/nginx-1.27.0.tar.gz
[root@ceph opt]# tar -zxf nginx-1.27.0.tar.gz
[root@ceph opt]# cd nginx-1.27.0/
[root@ceph nginx-1.27.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx
[root@ceph nginx-1.27.0]# make -j 4
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这里非常需要注意，一定不要去执行make install了，因为执行这个命令的话会将原来的nginx全部覆盖掉，我们只需要替换掉nginx的二进制文件就好了
我们来到objs目录
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[root@ceph nginx-1.27.0]# ls
auto CHANGES.ru configure html Makefile objs src
CHANGES conf contrib LICENSE man README
[root@ceph nginx-1.27.0]# cd objs/
[root@ceph objs]# ls
autoconf.err nginx ngx_auto_config.h ngx_modules.c src
Makefile nginx.8 ngx_auto_headers.h ngx_modules.o
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这里面就有一个nginx的二进制文件，先别着急启动，我们先将老版本的nginx二进制文件进行备份
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[root@ceph objs]# cp /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/nginx/sbin/nginx.bak
[root@ceph objs]# cd /usr/local/nginx/sbin/
[root@ceph sbin]# cp /opt/nginx-1.27.0/objs/nginx .
cp: overwrite './nginx'? y
[root@ceph sbin]# ./nginx -v
nginx version: nginx/1.27.0
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现在我们就已经将1.27.0的二进制文件拷贝到这个地方来了，接下来我们需要将nginx1.27.0也给启动起来。
你这时候可能会有疑问，80端口不是已经被老版本的nginx给占用了吗，我现在在启动不会报错吗？答案肯定是会，所以我们在启动之前还需要进行一个操作，给老版本的nginx'发送一个USR2的信号
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[root@ceph sbin]# ps -ef |grep nginx
root 46538 1 0 19:27 ? 00:00:00 nginx: master process ./nginx
nobody 46539 46538 0 19:27 ? 00:00:00 nginx: worker process
root 49680 15412 0 19:36 pts/0 00:00:00 grep --color=auto nginx
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我们查到nginx master的进程id是46538，接下来就是发信号了
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[root@ceph sbin]# kill -s USR2 46538
# 然后我们再启动nginx
[root@ceph sbin]# ps -ef |grep nginx
root 46538 1 0 19:27 ? 00:00:00 nginx: master process ./nginx
nobody 46539 46538 0 19:27 ? 00:00:00 nginx: worker process
root 49708 46538 0 19:37 ? 00:00:00 nginx: master process ./nginx
nobody 49709 49708 0 19:37 ? 00:00:00 nginx: worker process
root 49761 15412 0 19:38 pts/0 00:00:00 grep --color=auto nginx
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看到了吗？除了老版本的46538之外，还有一个新的nginx master进程，49708
尝试访问
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[root@ceph sbin]# curl 192.168.200.210 -I
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.27.0
Date: Tue, 02 Jul 2024 11:39:04 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 615
Last-Modified: Tue, 02 Jul 2024 11:25:09 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "6683e395-267"
Accept-Ranges: bytes
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看，他现在处理连接的版本就是1.27.0了，如果老版本的nginx还有连接在处理的话也是不会受到影响的，等我们确认没问题之后我们只需要将老版本给kill掉
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[root@ceph sbin]# kill 46538
[root@ceph sbin]# ps -ef |grep nginx
root 49708 1 0 19:37 ? 00:00:00 nginx: master process ./nginx
nobody 49709 49708 0 19:37 ? 00:00:00 nginx: worker process
root 49913 15412 0 19:40 pts/0 00:00:00 grep --color=auto nginx
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这个时候老版本就成功退役了，所有的连接都交由新版本的nginx来处理，我们的热升级就搞定了
