TIME-WAIT sockets

TIME-WAIT sockets是一种在网络通信中使用的socket状态，它在TCP连接终止后保持存在，并等待一段时间。这个阶段叫做“time-wait”状态。

当一个TCP连接完成三次握手并正常关闭后，客户端和服务端都需要释放资源并将该连接从活跃列表中移除。在此过程中，TCP规定每个socket需要进入TIME-WAIT状态，等待接收所有发送到该socket的数据包确认信息。这主要是为了防止新创建的socket错误地接收到旧socket的数据包。如果有一个新的数据包到达一个处于TIME-WAIT状态的socket，系统会将该包视为对已不存在的socket的请求，并将其丢弃。

时间长度通常设置为4MSL（Maximum Segment Lifetime），即两个方向上MSL的两倍。MSL是指一个数据包在网络中最大可以存在的时长，一般为2^16秒（约2分钟）。因此，TIME-WAIT状态的持续时间为大约8分钟，在这段时间之后，socket才能安全地删除并释放资源。

处理TIME-WAIT socket的主要挑战之一是在有限的内存空间内存储大量的短期socket。系统通过管理这些socket，如限制新socket的创建、复用旧socket等策略来缓解这个问题。例如Linux操作系统使用了socket缓存（socket cache）机制来优化TIME-WAIT socket的处理。

--- 相关问题 ---
1. 在何时何时会触发TIME-WAIT状态？
2. TIME-WAIT状态对网络性能有何影响？
3. 是否有方法可以减少TIME-WAIT状态下socket的数量？