建立TCP需要3次握手，而终止TCP需要4次交互；
主动关闭socket的一方最终为time_wait，被动关闭的则为close_wait；
为什么time_wait需要2*MSL等待时间？
MSL就是maximum segment lifetime(最大分节生命期），这是一个IP数据包能在互联网上生存的最长时间，超过这个时间将在网络中消失。
假设最终的 ACK 丢失 ， server 将重发 FIN ， client 必须维护 TCP 状态信息以便可以重发最终的 ACK ，否则会发送RST ，结果 server 认为发生错误。
若要TCP可靠地终止连接的两个方向 ( 全双工关闭 ) ， client 必须进 TIME_WAIT状态。
现在我们考虑终止连接时的被动方发送了一个FIN，然后主动方回复了一个ACK，然而这个ACK可能会丢失，这会造成被动方重发FIN，这个FIN可能会在互联网上存活MSL。
如果没有TIME_WAIT的话，假设连接1已经断开，然而其被动方最后重发的那个FIN(或者FIN之前发送的任何TCP分段)还在网络上，然而连接2重用了连接1的所有的5元素(源IP，目的IP，TCP，源端口，目的端口)，刚刚将建立好连接，连接1迟到的FIN到达了，这个FIN将以比较低但是确实可能的概率终止掉连接2.
如何消除大量TCP短连接引发的TIME_WAIT?
1）可以改为长连接，但代价较大，长连接太多会导致服务器性能问题，而且PHP等脚本语言，需要通过proxy之类的软件才能实现长连接；
2）修改ipv4.ip_local_port_range，增大可用端口范围，但只能缓解问题，不能根本解决问题；
3）客户端程序中设置socket的SO_LINGER选项；
4）客户端机器打开tcp_tw_recycle和tcp_timestamps选项；
5）客户端机器打开tcp_tw_reuse和tcp_timestamps选项；
6）客户端机器设置tcp_max_tw_buckets为一个很小的值
So_linger的作用
struct linger {
int l_onoff; /* 0 = off, nozero = on */
int l_linger; /* linger time */
};
其取值和处理如下：
1、设置 l_onoff为0，则该选项关闭，l_linger的值被忽略，等于内核缺省情况，close调用会立即返回给调用者，如果可能将会传输任何未发送的数据；
2、设置 l_onoff !=0 && l_linger = 0，则套接口关闭时TCP夭折连接，TCP将丢弃保留在套接口发送缓冲区中的任何数据并发送一个RST给对方，而不是通常的四分组终止序列，这避免了TIME_WAIT状态；
3、设置 l_onoff != 0 && l_linger != 0，当套接口关闭时内核将拖延一段时间（由l_linger决定）。
如果套接口缓冲区中仍残留数据，进程将处于睡眠状态，直到
（a）所有数据发送完且被对方确认，之后进行正常的终止序列（描述字访问计数为0）
或（b）延迟时间到。
此种情况下，应用程序检查close的返回值是非常重要的，如果在数据发送完并被确认前时间到，close将返回EWOULDBLOCK错误且套接口发送缓冲区中的任何数据都丢失。
close的成功返回仅告诉我们发送的数据（和FIN）已由对方TCP确认，它并不能告诉我们对方应用进程是否已读了数据。如果套接口设为非阻塞的，它将不等待close完成。
tcp_tw_recycle
tcp_tw_recycle选项作用为：Enable fast recycling TIME-WAIT sockets. Default value is 0.
tcp_timestamps选项作用为：TCP timestamps are used to provide protection against wrapped sequence numbers. 缺省值为1。
1）快速回收到底有多快？
2）有的资料说只要打开tcp_tw_recycle即可，有的又说要tcp_timestamps同时打开，具体是哪个正确？
3）为什么从虚拟机NAT出去发起客户端连接时选项无效，非虚拟机连接就有效？
计算快速回收的时间，等于 RTO * 3.5，回答第一个问题的关键是RTO（Retransmission Timeout）大概是多少
RFC中有关于RTO计算的详细规定，一共有三个：RFC-793、RFC-2988、RFC-6298，Linux的实现是参考RFC-2988。
=====linux-2.6.37 net/ipv4/tcp.c 126================
#define TCP_RTO_MAX ((unsigned)(120*HZ))
#define TCP_RTO_MIN ((unsigned)(HZ/5))
==========================================
这里的HZ是1s，因此可以得出RTO最大是120s，最小是200ms，对于局域网的机器来说，正常情况下RTO基本上就是200ms，因此3.5 RTO就是700ms
1）快速回收到底有多快？
局域网环境下，700ms就回收；
2）有的资料说只要打开tcp_tw_recycle即可，有的又说要tcp_timestamps同时打开，具体是哪个正确？
需要同时打开，但默认情况下tcp_timestamps就是打开的，所以会有人说只要打开tcp_tw_recycle即可；
3）为什么从虚拟机发起客户端连接时选项无效，非虚拟机连接就有效？
和网络组网有关系，无法获取对端信息时就不进行快速回收；
tcp_tw_reuse
tcp_tw_reuse选项的含义如下
tcp_tw_reuse - BOOLEAN
Allow to reuse TIME-WAIT sockets for new connections when it is safe from protocol viewpoint. Default value is 0.
这里的关键在于“协议什么情况下认为是安全的”，由于环境限制，没有办法进行验证，通过看源码简单分析了一下。
=====linux-2.6.37 net/ipv4/tcp_ipv4.c 114=====
int tcp_twsk_unique(struct sock *sk, struct sock *sktw, void *twp)
总结一下：
1）tcp_tw_reuse选项和tcp_timestamps选项也必须同时打开；
2）重用TIME_WAIT的条件是收到最后一个包后超过1s。
官方手册有一段警告：
It should not be changed without advice/request of technical experts.
对于大部分局域网或者公司内网应用来说，满足条件2）都是没有问题的，因此官方手册里面的警告其实也没那么可怕：）
tcp_max_tw_buckets
参考官方文档（http://www.kernel.org/doc/Documentation/networking/ip-sysctl.txt），解释如下：
tcp_max_tw_buckets - INTEGER
Maximal number of timewait sockets held by system simultaneously. If this number is exceeded time-wait socket is immediately destroyed and warning is printed.
官方文档没有说明默认值，通过几个系统的简单验证，初步确定默认值是180000。
官方手册中有一段警告：
This limit exists only to prevent simple DoS attacks, you _must_ not lower the limit artificially, but rather increase it (probably, after increasing installed memory),if network conditions require more than default value.
基本意思是这个用于防止Dos攻击，我们不应该人工减少，如果网络条件需要的话，反而应该增加。
参考资料
http://coolshell.cn/articles/1484.html
http://www.iteblog.com/archives/169
http://blog.csdn.net/yunhua_lee/article/details/8146830
time_wait的成因和解决方案
原文：http://blog.itpub.net/15480802/viewspace-1334381/
