概述
TCP释放连接的四次挥手后，主动发起关闭的一方会进入TIMEWAIT状态。一般情况下主动关闭是由客户端发起。
在主动关闭（以下统称客户端，因为比较常见）的一方发送FIN后，其不再向网络中继续发送新的数据。服务器端接收到这个FIN后执行被动关闭，发送接收到FIN的ACK，进程不会再将新的数据写入，只是将缓冲区中没有写完的数据继续发送给客户端。缓冲区数据写入完毕后，服务器端发送FIN告诉客户端数据已经全部写完。客户端接收到这个FIN后发送一个ACK表示已经接收到这个FIN。此时客户端进入TIMEWAIT状态，当服务器接收到最后的那个ACK后，服务器端彻底关闭。TIMEWAIT状态后客户端彻底关闭。
为什么要有TIMEWAIT状态
有两个原因说明了TIMEWAIT状态存的必要性：
- 可靠的实现TCP连接的终止
- 保证旧的分组在网络中消逝
由于网络的不可靠性，最后的那个ACK有可能发生丢失，经过一个RTT后，服务器重新发送最后的FIN，此时客户端必须维护状态信息，允许它重新发送最终的ACK。如果没有TIMEWAIT状态，客户端发送最后的ACK后直接进入CLOSED状态，如果ACK丢失，服务器重发FIN，此时客户端会响应RST分节，服务器端会将其解释为一个错误，无法进入CLOSED状态，连接释放失败，占用服务器资源。
由于路由迷途的存在，可能在路由某些分组时发生阻塞，或者循环。此时发送端确认超时重传，最后的迷途中的分组也可能到达接收端，这就可能造成混乱。如果没有TIMEWAIT状态的存在，在一个旧的连接释放后，马上使用原来的IP和端口再次建立新的连接，此时如果旧连接中的那个迷途中的分组到达，会引发不可预计的错误。为了避免这种情况，TCP协议规定不允许处于TIMEWAIT状态的连接发起一个新的连接。TIMEWAIT的时长是2MSL，这保证了这段时间后再建立新的连接时，旧的连接的迷途分组已经消逝。
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IP数据包将在网络中消失 。MSL在RFC 1122上建议是2分钟，而源自berkeley的TCP实现传统上使用30秒。
TIMEWAIT存在的危害
TIMEWAIT状态表示socket可以留存相当长的一段时间，如果客户端快速的建立、释放连接，系统中有很多socket处于TIMEWAIT状态，又因为本地端口数量有限，如果很多端口处于TIMEWAIT状态无法使用，当再次建立新的连接时，可能因为端口缺乏而导致无法建立。