Linux上的TIME_WAIT和tcp_fin_timeout

当Linux服务器的TIME_WAIT过多时，
通常会想到去修改参数降低TIME_WAIT时长，
以减少TIME_WAIT数量，但Linux并没有提供这样的接口，
除非重新编译内核。

Linux默认的TIME_WAIT时长一般是60秒（等于2MSL），
定义在内核的include/net/tcp.h文件中：
#define TCP_TIMEWAIT_LEN (60*HZ)
/* how long to wait to destroy TIME-WAIT state,
 * about 60 seconds
 */
#define TCP_FIN_TIMEOUTTCP_TIMEWAIT_LEN
/* BSD style FIN_WAIT2 deadlock breaker.
 * It used to be 3min, new value is 60sec,
 * to combine FIN-WAIT-2 timeout with
 * TIME-WAIT timer.
 */

注意tcp_fin_timeout不是TIME_WAIT时间（吴功宜审校的W.Richard Stevens和Kevin R.Fall所著《TCP/IP详解 卷1:协议》中文第二版第13.5.2节称net.ipv4.tcp_fin_timeout为2MSL值）：
# cat /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout
60
tcp_fin_timeout实为FIN_WAIT_2状态的时长，
Linux没有提供修改TIME_WAIT时长接口，除非修改宏的定义重新编译内核。
但Windows可以修改注册表中的TcpTimedWaitDelay值来控制TIME_WAIT时长。

RTO：超时重传（Retransmission Timeout）
MSL：包最大存活时长（Maximun Segment Lifetime）

TIME_WAIT是一个常见经常的问题，相关内容（/etc/sysctl.conf或/proc/sys/net/ipv4）:
1) net.ipv4.tcp_timestamps
   为1表示开启TCP时间戳，用来计算往返时间RTT（Round-Trip Time）和防止序列号回绕
2) net.ipv4.tcp_tw_reuse
   为1表示允许将TIME-WAIT的句柄重新用于新的TCP连接
3) net.ipv4.tcp_tw_recycle
   为1表示开启TCP连接中TIME-WAIT的快速回收，NAT环境可能导致DROP掉SYN包（回复RST）
4) net.ipv4.tcp_fin_timeout
   FIN_WAIT_2状态的超时时长
5) net.ipv4.tcp_syncookies
   为1时SYN Cookies，当SYN等待队列溢出时启用cookies来处理，可防范少量SYN攻击
6) net.ipv4.tcp_max_tw_buckets
   保持TIME_WAIT套接字的最大个数，超过这个数字TIME_WAIT套接字将立刻被清除并打印警告信息
7) net.ipv4.ip_local_port_range
8) net.ipv4.tcp_max_syn_backlog
   端口最大backlog内核限制，防止占用过大内核内存
9) net.ipv4.tcp_syn_retries
   对一个新建连接，内核要发送多少个SYN连接请求才决定放弃，不应该大于255
10) net.ipv4.tcp_retries1
   放弃回应一个TCP连接请求前﹐需要进行多少次重试，RFC规定最低的数值是3，这也是默认值
11) net.ipv4.tcp_retries2
   在丢弃激活（已建立通讯状况）的TCP连接之前﹐需要进行多少次重试，默认值为15
12) net.ipv4.tcp_synack_retries
   TCP三次握手的SYN/ACK阶段重试次数，缺省5

13) net.ipv4.tcp_max_orphans
   不属于任何进程（已经从进程上下文中删除）的sockets最大个数，超过这个值会被立即RESET，并同时显示警告信息
14) net.ipv4.tcp_orphan_retries
   孤儿sockets废弃前重试的次数，缺省值是7
15) net.ipv4.tcp_mem
   内核分配给TCP连接的内存，单位是page：
   第一个数字表示TCP使用的page少于此值时，内核不进行任何处理（干预），
   第二个数字表示TCP使用的page超过此值时，内核进入“memory pressure”压力模式，
   第三个数字表示TCP使用的page超过些值时，报“Out of socket memory”错误，TCP 连接将被拒绝
16) net.ipv4.tcp_rmem
   为每个TCP连接分配的读缓冲区内存大小，单位是byte
17) net.ipv4.tcp_wmem
   为每个TCP连接分配的写缓冲区内存大小，单位是byte：
   第一个数字表示，为TCP连接分配的最小内存，
   第二个数字表示，为TCP连接分配的缺省内存，
   第三个数字表示，为TCP连接分配的最大内存（net.core.wmem_max可覆盖该值）
18) net.ipv4.tcp_keepalive_time
   当keepalive起用的时候，TCP发送keepalive消息的频度，单位为秒，缺省是7200秒（即2小时）
19) net.ipv4.tcp_keepalive_intvl
   keepalive探测包的发送间隔    
20) net.ipv4.tcp_keepalive_probes
   如果对方不予应答，探测包的发送次数

代码中可通过SO_LINGER来控制。