2. 环境总览：硬件资源规划、操作系统选型、网络拓扑设计、软件栈清单

本章从物理基础设施到软件组件，完整定义倒排索引缓存一致性闭环所需的运行环境。所有规划均面向生产级部署，兼顾单机验证与集群扩展能力。

2.1 硬件资源规划

集群采用 3 节点 + 1 管理节点 的最小高可用架构。各节点角色与硬件规格如下表所示：

2.2 操作系统选型

统一选用 Ubuntu Server 22.04 LTS (Jammy Jellyfish)，内核版本 5.15+。选型理由如下：

• 内核特性： 原生支持 cgroup v2、io_uring、透明大页（THP）动态控制，适合高并发 I/O 场景。
• 软件生态： APT 仓库直接提供 Redis 7.x、Prometheus、Grafana 等组件，减少编译部署成本。
• 长期维护： 官方安全更新支持至 2027 年 4 月，满足企业级合规要求。

内核参数调优要点（部署时统一写入 /etc/sysctl.d/99-inverted-index.conf）：

# 倒排索引缓存一致性专用内核参数
vm.swappiness = 10
vm.dirty_ratio = 20
vm.dirty_background_ratio = 5
net.core.somaxconn = 65535
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 15
kernel.numa_balancing = 0

2.3 网络拓扑设计

网络平面划分为 业务平面 与 存储同步平面，物理隔离避免带宽争抢。拓扑结构如下图所示：

2.4 软件栈清单

软件组件按层划分，版本锁定以避免兼容性问题：

2.5 软件栈交互关系

下图展示各组件在缓存一致性闭环中的协作流程：