为什么需要 TIME_WAIT 状态

还是用一下上一篇文章画的图

TCP 的 11 个状态，每一个状态都缺一不可，自然 TIME_WAIT 状态被赋予的意义也是相当重要，咱们直接结论先行

上文我们提到 tcp 中，主动关闭的一边会进入 TIME_WAIT 状态，

另外 Tcp 中的有 TIME_WAIT 状态，主要是有如下 2 个原因：

1. 为了防止被动关闭一方的延迟数据被其他连接窃取
2. 为了防止被动关闭的一方，没有收到最后的一个 ACK 包

如何理解呢？

为了防止被动关闭一方的延迟数据被其他连接窃取

对于第一个

咱们一个一个的来详细解释一下，还是上面这个图，咱们人为的加一点异常的情况

咱们在 tcp 连接中，客户端先发起关闭，那么 TIME_WAIT 状态就在客户端这边，如下：

这是一个正常的客户端和服务端通信的基本过程，那么，如果在 client 和 server 建立连接后，server 端向 client 端发发送的数据，在网络环境中有延迟，短时间，没有顺利的达到 client 端的时候，就会出现如下情况

如上图

• 我们人为的画了一个会出现在现实工作中的问题，当 client 和 server 正常连接，server 给 client 发的 seq=100 的包，由于网络拥堵等原因，留在了网络环境中
• client 首先发起关闭连接，如果这个时候，没有 TIME_WAIT 状态，或者咱们人为的将 TIME_WAIT 的值设小，就会出现 seq=100 这个包不能正常的被 client 收到，因为 client 已经是 CLOSED 状态了
• 这个时候，和 client 占用同一端口的程序 client 路人启动程序并和 server 成功建立连接之后，刚才的 seq=100 的包才到目的地址，这个时候 client 路人并不期望收到这个 seq=100 的消息，那么这对 client 路人来说，这就是一个异常问题了

如果咱们的 TIME_WAIT 状态存在，或者是正常保持 2MSL 的时间，就不会出现这个情况 ，1 个 MSL 是报文在网络环境中的最大存活时间，对于上面这个例子， client 现在那就还是 TIME_WAIT 状态， client 路人使用 client 的端口，是无法启动的，且 2MSL 的时间 seq=100 是完全可以达到 client 的

那是否会有人问，为什么 client 程序还在的时候，就不能启动 client 路人程序呢？

对于这个，咱们就需要知道 TCP 的一条连接，是由四元组组成的

• 源地址
• 源端⼝
• ⽬的地址
• ⽬的端⼝

此处我们知道，client 和 client 路人，源地址，目的地址，目的端口，都是一样的，那么此时如果源端口还是一样的话，那么是没有办法 2 个 client 都能正常启动的，其中一个正常启动了，那么另外一个就会报地址已经被使用

为了防止被动关闭的一方，没有收到最后的一个 ACK 包

再来看第二点

其实上面我们隐约已经说到了这一点，只不过不是 ack 包，再使用一下上面的图，我们人为的弄一个异常情况

如上图，当我们的 TIME_WAIT 状态不存在，或者设置的时间较小的时候，就可能会发生被动关闭的一方，收不到最后的一个 ack 包的情况

• 一条 tcp 连接的四元组现在我们知道是啥意思了，那么，当上述 server 对应的连接还未是 CLOSED 状态的时候，server 是认为当前连接还是存在的
• 但是 client 自身已经是 CLOSED 状态了，所以对于 client 路人来说，我当前的连接是有效的，因此我去给 server 发握手包
• 可是万万没有想到，server 拒绝我的连接，client 路人就很蒙圈

此时，如果 TIME_WAIT 状态存在，并且等待的时间是 2MSL ，那么哪怕最后一个 ack 包丢失了，server 端也可以重新发送一个 FIN 包给到 client ，再等待一个新的 ack 包

这样，2 MSL 之后，client 和 server 端，对于这一条连接，都是正常关闭的

所以，为什么需要 TIME_WAIT 状态，心里有点数了不