TIME_WAIT 与 CLOSE_WAIT

1.服务器保持了大量TIME_WAIT状态

这种情况比较常见，一些爬虫服务器或者WEB服务器（如果网管在安装的时候没有做内核参数优化的话）上经常会遇到这个问题，这个问题是怎么产生的呢？

从上面的示意图可以看得出来，TIME_WAIT是主动关闭连接的一方保持的状态，对于爬虫服务器来说他本身就是“客户端”，在完成一个爬取任务之后，他就会发起主动关闭连接，从而进入TIME_WAIT的状态，然后在保持这个状态2MSL（max segment lifetime）时间之后，彻底关闭回收资源。为什么要这么做？明明就已经主动关闭连接了为啥还要保持资源一段时间呢？这个是TCP/IP的设计者规定的，主要出于以下两个方面的考虑：

1.防止上一次连接中的包，迷路后重新出现，影响新连接（经过2MSL，上一次连接中所有的重复包都会消失）
2.可靠的关闭TCP连接。在主动关闭方发送的最后一个 ack(fin) ，有可能丢失，这时被动方会重新发fin, 如果这时主动方处于 CLOSED 状态 ，就会响应 rst 而不是 ack。所以主动方要处于 TIME_WAIT 状态，而不能是 CLOSED 。另外这么设计TIME_WAIT 会定时的回收资源，并不会占用很大资源的，除非短时间内接受大量请求或者受到攻击。

对于基于TCP的HTTP协议，关闭TCP连接的是Server端，这样，Server端会进入TIME_WAIT状态，可 想而知，对于访问量大的Web Server，会存在大量的TIME_WAIT状态，假如server一秒钟接收1000个请求，那么就会积压240*1000=240，000个 TIME_WAIT的记录，维护这些状态给Server带来负担。当然现代操作系统都会用快速的查找算法来管理这些TIME_WAIT，所以对于新的 TCP连接请求，判断是否hit中一个TIME_WAIT不会太费时间，但是有这么多状态要维护总是不好。

HTTP协议1.1版规定default行为是Keep-Alive，也就是会重用TCP连接传输多个 request/response，一个主要原因就是发现了这个问题。

解决思路很简单，就是让服务器能够快速回收和重用那些TIME_WAIT的资源。

下面来看一下我们对/etc/sysctl.conf文件的修改：

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1. #对于一个新建连接，内核要发送多少个 SYN 连接请求才决定放弃,不应该大于255，默认值是5，对应于180秒左右时间   
2. net.ipv4.tcp_syn_retries=2  
3. #net.ipv4.tcp_synack_retries=2  
4. #表示当keepalive起用的时候，TCP发送keepalive消息的频度。缺省是2小时，改为300秒  
5. net.ipv4.tcp_keepalive_time=1200  
6. net.ipv4.tcp_orphan_retries=3  
7. #表示如果套接字由本端要求关闭，这个参数决定了它保持在FIN-WAIT-2状态的时间  
8. net.ipv4.tcp_fin_timeout=30    
9. #表示SYN队列的长度，默认为1024，加大队列长度为8192，可以容纳更多等待连接的网络连接数。  
10. net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 4096  
11. #表示开启SYN Cookies。当出现SYN等待队列溢出时，启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击，默认为0，表示关闭  
12. net.ipv4.tcp_syncookies = 1  
13.   
14. #表示开启重用。允许将TIME-WAIT sockets重新用于新的TCP连接，默认为0，表示关闭  
15. net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1  
16. #表示开启TCP连接中TIME-WAIT sockets的快速回收，默认为0，表示关闭  
17. net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1  
18.   
19. ##减少超时前的探测次数   
20. net.ipv4.tcp_keepalive_probes=5   
21. ##优化网络设备接收队列   
22. net.core.netdev_max_backlog=3000   

修改完之后执行/sbin/sysctl -p让参数生效。

这里头主要注意到的是 net.ipv4.tcp_tw_reuse

net.ipv4.tcp_tw_recycle
net.ipv4.tcp_fin_timeout
net.ipv4.tcp_keepalive_*

这几个参数。

net.ipv4.tcp_tw_reuse和net.ipv4.tcp_tw_recycle的开启都是为了回收处于TIME_WAIT状态的资源。

注意tcp_tw_recycle开启的风险：风险

net.ipv4.tcp_fin_timeout这个时间可以减少在异常情况下服务器从FIN-WAIT-2转到TIME_WAIT的时间。

net.ipv4.tcp_keepalive_*一系列参数，是用来设置服务器检测连接存活的相关配置。

关于keepalive的用途可以参考：keepalive

2.服务器保持了大量CLOSE_WAIT状态

TIME_WAIT状态可以通过优化服务器参数得到解决，因为发生TIME_WAIT的情况是服务器自己可控的，要么就是对方连接的异常，要么就是自己没有迅速回收资源，总之不是由于自己程序错误导致的。

但是CLOSE_WAIT就不一样了，从上面的图可以看出来，如果一直保持在CLOSE_WAIT状态，那么只有一种情况，就是在对方关闭连接之后服务器程序自己没有进一步发出FIN信号，一般原因都是TCP连接没有调用关闭方法。换句话说，就是在对方连接关闭之后，程序里没有检测到，或者程序压根就忘记了这个时候需要关闭连接，于是这个资源就一直被程序占着。这种情况，通过服务器内核参数也没办法解决，服务器对于程序抢占的资源没有主动回收的权利，除非终止程序运行，一定程度上，可以使用TCP的KeepAlive功能，让操作系统替我们自动清理掉CLOSE_WAIT连接。

所以如果将大量CLOSE_WAIT的解决办法总结为一句话那就是：查代码。因为问题出在服务器程序里头啊。