TIME_WAIT详解

1.time_wait状态是什么

简单来说：time_wait状态是四次挥手中服务器向客户端发送FIN终止连接后进入的状态。

下图为tcp四次挥手过程

可以看到time_wait状态存在于客户端收到服务器Fin并返回ack包时的状态
当处于time_wait状态时，我们无法创建新的连接，因为端口被占用。

2.为什么会有time_wait状态

time_wait存在的原因有两点
1.可靠的终止TCP连接。
2.保证让迟来的TCP报文段有足够的时间被识别并丢弃。

1.可靠的终止TCP连接，若处于time_wait的客户端发送给服务器确认报文段丢失的话，服务器将在此重新发送FIN报文段，那么客户端必须处于一个可接收的状态就是time_wait而不是close状态。
2.保证迟来的TCP报文段有足够的时间被识别并丢弃，linux 中一个TCP端口不能打开两次或两次以上，当客户端处于time_wait状态时我们将无法使用此端口建立新连接，如果不存在time_wait状态，新连接可能会收到旧连接的数据。time_wait持续的时间是2MSL，保证旧的数据可以丢弃，因为网络中的数据最大存在MSL(maxinum segment lifetime)

3.哪一方会有time_wait状态

time_wait状态是一般有客户端的状态。而且会占用端口
有时产生在服务器端，因为服务器主动断开连接或者发生异常

4.如何避免time_wait状态占用资源

如果是客户端，我们一般不用担心，因为客户端一般选用临时端口，再次创建连接会新分配一个端口。除非指定客户端使用某端口，不过一般不需要这么做。

如果是服务器主动关闭连接后异常终止，则因为它总是使用用一个知名服务器端口号，所以连接的time_wait状态将导致它不能重启，不过我们可以通过socket的选项SO_REUSEADDR来强制进程立即使用处于time_wait状态的连接占用的端口。
通过socksetopt设置后，即使sock处于time_wait状态，与之绑定的socket地址也可以立即被重用。

此外也可以通过修改内核参数/proc/sys/net/ipv4/tcp_tw/recycle来快速回收被关闭的socket,从而是tcp连接根本不进入time_wait状态，进而允许应用程序立即重用本地的socket地址。

5.TIME_WAIT状态为什么必须等待2MSL时间

我们假设我的主动关闭方发送的ACK报文是在生命的最后一刻到达对端（即MSL)，而就在这个ACK到达之前的一瞬间我们的对端又重发了一个FIN+ACK报文，那么最坏情况下这个报文会在其声明周期的最后一刻到达我们的主动关闭方，即又经过了MSL，所以经过2MSL所有的老的重复分解能够在网络中消失

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