NAT ও ICMP

# NAT ট্রান্সলেশন টেবিল — outbound রিরাইট ও inbound রিভার্স লুকআপের সিমুলেশন

nat_table = {}       # (private_ip, private_port) -> public_port
reverse_table = {}   # public_port -> (private_ip, private_port)
next_public_port = [40001]   # তালিকায় রাখা হয়েছে যাতে ফাংশনের ভেতর থেকে বাড়ানো যায়

PUBLIC_IP = "203.0.113.5"   # ডকুমেন্টেশন-রিজার্ভড TEST-NET-3 ঠিকানা (RFC 5737), বাস্তব IP নয়

def nat_translate_outbound(private_ip, private_port):
    """প্রাইভেট ডিভাইস থেকে আউটগোয়িং প্যাকেটের জন্য একটি পাবলিক পোর্ট বরাদ্দ (বা পুনঃব্যবহার) করে।"""
    key = (private_ip, private_port)
    if key in nat_table:
        return nat_table[key]   # আগে থেকেই ম্যাপিং আছে, পুনঃব্যবহার
    assigned_port = next_public_port[0]
    nat_table[key] = assigned_port
    reverse_table[assigned_port] = key
    next_public_port[0] += 1
    return assigned_port

def nat_translate_inbound(public_port):
    """ফেরত আসা ট্রাফিক কোন প্রাইভেট ডিভাইসের, তা রিভার্স লুকআপ দিয়ে বের করে।"""
    return reverse_table.get(public_port)

# দুটি ভিন্ন প্রাইভেট ডিভাইস একই সময়ে ইন্টারনেটে সংযোগ করছে
device_a = ("192.168.1.10", 5000)
device_b = ("192.168.1.11", 5001)

port_a = nat_translate_outbound(*device_a)
port_b = nat_translate_outbound(*device_b)

print(f"ডিভাইস A ({device_a[0]}:{device_a[1]}) -> পাবলিক {PUBLIC_IP}:{port_a}")
print(f"ডিভাইস B ({device_b[0]}:{device_b[1]}) -> পাবলিক {PUBLIC_IP}:{port_b}")

# একই ডিভাইস A আবার প্যাকেট পাঠালে — একই ম্যাপিং পুনঃব্যবহার হওয়া উচিত
port_a_again = nat_translate_outbound(*device_a)

# ফেরত আসা ট্রাফিক সঠিক ডিভাইসে ফিরে যাওয়া নিশ্চিত করা
returned_to_a = nat_translate_inbound(port_a)
returned_to_b = nat_translate_inbound(port_b)
print(f"\nপাবলিক পোর্ট {port_a}-এ ফেরত আসা প্যাকেট -> {returned_to_a}")
print(f"পাবলিক পোর্ট {port_b}-এ ফেরত আসা প্যাকেট -> {returned_to_b}")

# --- স্ব-যাচাই ---
assert port_a != port_b, "দুটি ভিন্ন ডিভাইস আলাদা পাবলিক পোর্ট পাওয়ার কথা ছিল!"
assert port_a_again == port_a, "একই ডিভাইসের পুনরায় সংযোগে আগের ম্যাপিংই পুনঃব্যবহার হওয়ার কথা ছিল!"
assert returned_to_a == device_a, "ফেরত ট্রাফিক ভুল ডিভাইসে যাচ্ছে!"
assert returned_to_b == device_b, "ফেরত ট্রাফিক ভুল ডিভাইসে যাচ্ছে!"
print("\nসব assertion পাস — প্রতিটি ডিভাইস স্বতন্ত্র পাবলিক পোর্ট পেয়েছে ও ফেরত ট্রাফিক সঠিকভাবে রুট হয়েছে।")

# traceroute-এর TTL-ভিত্তিক পথ-আবিষ্কারের সিমুলেশন

network_path = ["R1 (গেটওয়ে)", "R2 (ISP কোর)", "R3 (ব্যাকবোন)", "গন্তব্য সার্ভার"]

def simulate_traceroute(path):
    """প্রতিটি TTL মান দিয়ে একটি প্যাকেট পাঠানো হয়; TTL=N-তম হপে expire হয়,
    আর সেই হপ একটি ICMP Time Exceeded বার্তা দিয়ে নিজেকে প্রকাশ করে।"""
    hops = []
    for ttl in range(1, len(path) + 1):
        responding_hop = path[ttl - 1]
        hops.append((ttl, responding_hop))
    return hops

print("traceroute সিমুলেশন — প্রতিটি TTL মানে কোন হপ সাড়া দেয় —\n")
for ttl, hop in simulate_traceroute(network_path):
    is_last = (hop == network_path[-1])
    message = "ICMP Echo Reply (গন্তব্যে পৌঁছেছে)" if is_last else "ICMP Time Exceeded"
    print(f"  TTL={ttl}: {hop:20s} -> {message}")

# --- স্ব-যাচাই: TTL=১ প্রথম হপে expire করা উচিত, শেষ TTL গন্তব্যে পৌঁছানো উচিত ---
hops = simulate_traceroute(network_path)
assert hops[0] == (1, "R1 (গেটওয়ে)"), "TTL=1 প্রথম হপেই expire করার কথা ছিল!"
assert hops[-1][1] == network_path[-1], "সর্বশেষ TTL গন্তব্যে পৌঁছানোর কথা ছিল!"
print("\nস্ব-যাচাই পাস — TTL বাড়ার সাথে সাথে ধাপে ধাপে পুরো পথের প্রতিটি রাউটার আবিষ্কৃত হয়েছে।")