简单来说，TIME_WAIT存在的原因有两个：

  • 防止一个连接中延迟的数据段会被后序的连接错误的解析。

  • 为了实现TCP全双工连接的终止可靠性。

TIME_WAIT产生的过程与原因可以查看笔记：TCP有限状态机分析

TIME_WAIT状态的效果

TIME_WAIT状态只出现在主动关闭连接的一方，效果分草案版与具体实现版：

  • 草案定义的效果：一个插口对（即包含本地IP地址、本地端口、远端IP地址与远端端口的4元组）在它处于TIME_WAIT的状态下，不能被使用。

  • 大多实现版本的效果：允许一个进程重新使用仍处于2MSL等待的端口（需要使用setsockopt()函数设置SO_REUSEADDR）。同时，实现允许一个新的连接请求到达仍处于TIME_WAIT状态的连接，只要新的序号大于该连接前一个替身的最后序号。

总之，主动关闭请求的主机，在TIME_WAIT状态下，不能再使用原来的端口向原来的服务器的服务端口发起请求。即主动关闭的主机，要想在2MSL时间内再访问相同资源，必须使用其他的源端口。

TIME_WAIT可怕吗？

如果你通过 ss -tan state time-wait | wc -l 发现，系统中有很多TIME_WAIT，很多人都会紧张。多少算多呢？几百几千？如果是这个量级，其实真的没必要紧张。第一，这个量级，因为TIME_WAIT所占用的内存很少很少；因为记录和寻找可用的local port所消耗的CPU也基本可以忽略。

  1. 还有一个hash table用来保存所有的bound ports，主要用于可以快速的找到一个可用的端口或者随机端口：

其实，如果你再进一步去研究，1万条TIME_WAIT的连接，也就多消耗1M左右的内存，对现代的很多服务器，已经不算什么了。至于CPU，能减少它当然更好，但是不至于因为1万多个hash item就担忧。

TIME_WAIT怎么调优？

当主机作为客户端是，开启net.ipv4.tcp_tw_reuse, net.ipv4.tcp_timestamps

net.ipv4.tcp_tw_recycle = 0 //关闭
 net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1  //开启
net.ipv4.tcp_timestamps = 1  //开启

tcp_tw_recycle

tcp_tw_recycle：顾名思义就是回收TIME_WAIT连接。可以说这个内核参数已经变成了大众处理TIME_WAIT的万金油，如果你在网络上搜索TIME_WAIT的解决方案，十有八九会推荐设置它，不过这里隐藏着一个不易察觉的陷阱：

当多个客户端通过NAT方式联网并与服务端交互时，服务端看到的是同一个IP，也就是说对服务端而言这些客户端实际上等同于一个，可惜由于这些客户端的时间戳可能存在差异，于是乎从服务端的视角看，便可能出现时间戳错乱的现象，进而直接导致时间戳小的数据包被丢弃（查看linux 2.6.32内核源码，发现tcp_tw_recycle/tcp_timestamps都开启的条件下，60s内同一源ip主机的socket connect请求中的timestamp必须是递增的）。参考：tcp_tw_recycle和tcp_timestamps导致connect失败问题。

tcp_tw_reuse

顾名思义就是复用TIME_WAIT连接。当创建新连接的时候，如果可能的话会考虑复用相应的TIME_WAIT连接。通常认为「tcp_tw_reuse」比「tcp_tw_recycle」安全一些，这是因为一来TIME_WAIT创建时间必须超过一秒才可能会被复用；二来只有连接的时间戳是递增的时候才会被复用。官方文档里是这样说的：如果从协议视角看它是安全的，那么就可以使用。这简直就是外交辞令啊！按我的看法，如果网络比较稳定，比如都是内网连接，那么就可以尝试使用。

不过需要注意的是在哪里使用，既然我们要复用连接，那么当然应该在连接的发起方使用，而不能在被连接方使用。举例来说：客户端向服务端发起HTTP请求，服务端响应后主动关闭连接，于是TIME_WAIT便留在了服务端，此类情况使用「tcp_tw_reuse」是无效的，因为服务端是被连接方，所以不存在复用连接一说。让我们延伸一点来看，比如说服务端是PHP，它查询另一个MySQL服务端，然后主动断开连接，于是TIME_WAIT就落在了PHP一侧，此类情况下使用「tcp_tw_reuse」是有效的，因为此时PHP相对于MySQL而言是客户端，它是连接的发起方，所以可以复用连接。

说明：如果使用tcp_tw_reuse，请激活tcp_timestamps，否则无效。

tcp_max_tw_buckets

tcp_max_tw_buckets：顾名思义就是控制TIME_WAIT总数。官网文档说这个选项只是为了阻止一些简单的DoS攻击，平常不要人为的降低它。如果缩小了它，那么系统会将多余的TIME_WAIT删除掉，日志里会显示：「TCP: time wait bucket table overflow」。

tcp_fin_timeout

缩短MSL的时间，如设置MSL的时间为30s.

参考文献