TCP四次揮手後的TIME_WAIT狀態

首先查看TCP建立連接與斷開連接的兩對端的狀態圖，如下：

由圖可知客戶端在收到服務端的請求斷開連接帶有的FIN位結束報文段，併發送ACK確認以後，其並沒有直接關閉，進入到CLOSED狀態，而是轉變爲TIME_WAIT狀態。

1. TIME_WAIT狀態是做什麼的？
   在這個狀態，顧名思義，即客戶端連接要等待一段長爲2MSL（報文段最大生存時間）的時間，才能關閉連接，在標準文檔RFC 1122的MSL建議值爲2min.

2. 爲什麼存在此狀態？
   （1）可靠的終止TCP的連接：即如上圖，最後客戶端確認服務器結束報文段6的ACK報文段7若傳輸中丟失，服務器沒收到確認報文段，則會重發結束報文段，因此客戶端需要停留在此狀態以處理重複收到的結束報文段，從而向服務器發送確認報文段。若客戶端此時已經變爲closed狀態，它則會以復位報文段來回復服務器，服務器則會認爲這是一個錯誤。
   （2）保證讓遲來的報文段有足夠的時間被識別丟棄：當一個TCP連接處在TIME_WAIT狀態，它則會依然佔用當前的端口，新的連接時無法立即使用的，但當沒有這個狀態，當立即有新的TCP連接時，其會使用與剛纔相同的IP地址與端口號，此時這個新的連接則極有可能收到原來連接的遲到的TCP報文段，這明顯是不應該發生的，所以設置這個狀態是極有必要的。

3. 爲什麼TIME_WAIT狀態要等待2MSL時間？
   由於TCP報文段最大生存時間爲MSL,其保持2MSL時間可以確保網絡上兩個傳輸方向的尚未接收到的、遲到的報文段都已經消失，或被路由器丟棄，而2MSL時間後建立新的連接其絕不會收到原來連接的應用程序數據。

但在一些情況下，如：一般一個服務器的IP與端口號是固定的，但若這個服務器主動關閉連接異常終止，我們此時則需要立即重啓此服務器，但由於它此時在TIME_WAIT狀態則先會佔着此IP地址與端口號，導致它會重啓失敗，而我們要改變這種情況，可用以下函數解決：

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

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

以上SO_REUSEADDR參數可強制進程立即使用處於TIME_WAIT狀態連接佔用的端口。