TIME_WAIT和CLOSE_WAIT是TCP连接处于关闭过程中的两种状态。下面分别解释它们产生的原因以及TCP Keepalive机制。
TIME_WAIT
TIME_WAIT状态发生在四次挥手过程的最后阶段。当一方（如客户端）收到另一方发送的具有FIN标志的TCP包，它会发送一个带有ACK标志的TCP包作为确认，并进入TIME_WAIT状态。之所以存在这个状态，主要有以下原因：
- 确保对方收到最后一个带有ACK标志的TCP包。如果对方没有收到这个包，它会重新发送FIN包。在
TIME_WAIT状态期间，如果收到重发的FIN包，可以再次发送ACK包进行确认。 - 避免老的数据包干扰新连接。由于网络延迟等原因，已结束连接的数据包可能在网络上滞留一段时间。
TIME_WAIT状态能够阻止新连接在短时间内使用相同的源和目标IP地址及端口号，从而避免旧数据包干扰新连接。
TIME_WAIT状态默认持续2倍Maximum Segment Lifetime（MSL），通常为1-4分钟。经过这段时间后，连接被彻底关闭。
CLOSE_WAIT
CLOSE_WAIT状态出现在接收到对方发送的带有FIN标志的TCP包时。当一方（如服务器）收到请求关闭连接的FIN包后，它会发送一个带有ACK标志的TCP包进行确认，并进入CLOSE_WAIT状态。然后，这一方需要等待应用程序关闭套接字，之后才能发送自己的FIN包并进入LAST_ACK状态。
如果某个连接长时间停留在CLOSE_WAIT状态，通常表示应用程序没有正确关闭套接字。这可能导致资源泄漏和性能问题。为解决这个问题，需要检查应用程序逻辑确保套接字被正确关闭。
TCP Keepalive
TCP Keepalive是一种可选的心跳机制，用于检测对方是否仍然活跃。当连接在一定时间内没有数据传输时，Keepalive能够确定对方是否仍然可达，从而避免因对方意外断开而导致的长时间无响应。
在Keepalive启用的情况下，系统会在连接空闲期间周期性地发送探测包。如果连续发送多个探测包都没有得到ACK响应，则认为连接已断开，并将其关闭。Keepalive参数（如空闲时间、探测间隔和失败尝试次数）可以根据实际需求进行配置。一般为八小时
需要注意的是，并非所有场景都需要启用Keepalive。在一些情况下，如HTTP长轮询或WebSockets，应用层协议自身就具备类似的心跳检测功能，此时不必启用Keepalive。