TCP四次挥手后的TIME_WAIT状态

首先查看TCP建立连接与断开连接的两对端的状态图，如下：

由图可知客户端在收到服务端的请求断开连接带有的FIN位结束报文段，并发送ACK确认以后，其并没有直接关闭，进入到CLOSED状态，而是转变为TIME_WAIT状态。

1. TIME_WAIT状态是做什么的？
   在这个状态，顾名思义，即客户端连接要等待一段长为2MSL（报文段最大生存时间）的时间，才能关闭连接，在标准文档RFC 1122的MSL建议值为2min.

2. 为什么存在此状态？
   （1）可靠的终止TCP的连接：即如上图，最后客户端确认服务器结束报文段6的ACK报文段7若传输中丢失，服务器没收到确认报文段，则会重发结束报文段，因此客户端需要停留在此状态以处理重复收到的结束报文段，从而向服务器发送确认报文段。若客户端此时已经变为closed状态，它则会以复位报文段来回复服务器，服务器则会认为这是一个错误。
   （2）保证让迟来的报文段有足够的时间被识别丢弃：当一个TCP连接处在TIME_WAIT状态，它则会依然占用当前的端口，新的连接时无法立即使用的，但当没有这个状态，当立即有新的TCP连接时，其会使用与刚才相同的IP地址与端口号，此时这个新的连接则极有可能收到原来连接的迟到的TCP报文段，这明显是不应该发生的，所以设置这个状态是极有必要的。

3. 为什么TIME_WAIT状态要等待2MSL时间？
   由于TCP报文段最大生存时间为MSL,其保持2MSL时间可以确保网络上两个传输方向的尚未接收到的、迟到的报文段都已经消失，或被路由器丢弃，而2MSL时间后建立新的连接其绝不会收到原来连接的应用程序数据。

但在一些情况下，如：一般一个服务器的IP与端口号是固定的，但若这个服务器主动关闭连接异常终止，我们此时则需要立即重启此服务器，但由于它此时在TIME_WAIT状态则先会占着此IP地址与端口号，导致它会重启失败，而我们要改变这种情况，可用以下函数解决：

int setsockopt(int sockfd,int level,int optname,const void* optval,socklen_t optlen);

//可如以下如此调用：
int opt=1;
setsockopt(sock,SOL_SOCKET,SO_REUSEADDR,&opt,sizeof(opt));  

以上SO_REUSEADDR参数可强制进程立即使用处于TIME_WAIT状态连接占用的端口。