谈谈TIME_WAIT

当主机1要关闭TCP连接时，会先发送FIN报文给主机2。

主机2进入CLOSE_WAIT状态，并发送一个ACK应答。同时，主机2通过read调用获得EOF，并将此结果通知应用程序进行主动关闭操作，发送FIN报文。

主机1在接收到FIN报文后发送ACK应答，此时进入TIME_WAIT状态。

主动发起关闭行为的客户端会进入到TIME_WAIT状态。

主机1在TIME_WAIT停留时间是固定的，是MSL（maximum segment lifetime）的两倍，一般称为2MSL。Linux系统硬编码了这个字段，名称为TCP_TIMEWAIT_LEN，值为60s。

TIME_WAIT的作用

第一个作用是保证被动关闭方能够正确地关闭

TCP设计之初就考虑到了报文出错重传的问题，最后的ACK需要确保能够让被动关闭方接收，从协助其正常的关闭。

如果主机1的ACK报文没有传输成功，主机2就会重新发送FIN报文。如果没有TIME_WAIT状态的话，只会返回RST操作，从而导致被动关闭方出现错误。

第二个作用是处理报文迷走的情况

在网络中，报文需要经过很长一段时间才能到达目的地，造成这种问题原因多种多样，可能是路由器重启，也可能是网络链路出现了故障。

如果这个报文达到目的地时，发现TCP连结四元组所代表的连结不存在，那么这个报文自然丢弃。

如果这个报文到达目的地时，发现TCP连结四元组所代表的连结存在，但不是原来的那个连结了，这样就会对通信造成影响。

TCP设置了一个机制，经过2MSL这个时间，足以让两个方向上的分组都被丢弃，让原来的连接的分组在网络中自然消失，再出现的分组一定是新的连结。

主机1在接收到FIN后，发送ACK报文，然后开始2MSL计时。当主机1的ACK没有被主机2收集到时，主机1收到主机2的ACK时，又会重新开始计时。

如何优化TIME_WAIT

TIME_WAIT主要会造成两个问题：

• 内存占用
• 端口占用，端口资源有限，当存在TIME_WAIT状态过多时，会导致无法创建新的连接

在高并发的情况下，我们希望能够对TIME_WAIT所造成的问题做一些优化。

我们可以设置linux系统中的net.ipv4.tcp_tw_reuse选项，复用处于TIME_WAIT的套接字为新的连结所用。

这里两种情况下的连结会被复用：

1. 连结发起方clinet
2. 对应的TIME_WAIT状态的连结创建时间超过1s才可以被复用

这里还需要打开对TCP时间戳的支持，即net.ipv4.tcp_timestamps=1。