TCP — কানেকশন ও থ্রি-ওয়ে হ্যান্ডশেক

# TCP থ্রি-ওয়ে হ্যান্ডশেকের একটি সত্যিকারের স্টেট মেশিন সিমুলেশন — টয় ইন-মেমরি অবজেক্ট, কোনো প্রকৃত সকেট নয়
import random

class TCPEndpoint:
    def __init__(self, name, role, initial_seq):
        self.name = name
        self.role = role  # "client" অথবা "server"
        self.seq = initial_seq
        self.state = "CLOSED"

    def listen(self):
        assert self.role == "server" and self.state == "CLOSED"
        self.state = "LISTEN"

    def send_syn(self):
        assert self.role == "client" and self.state == "CLOSED"
        self.state = "SYN_SENT"
        return {"flags": "SYN", "seq": self.seq}

    def receive_syn(self, msg):
        assert self.role == "server" and self.state == "LISTEN"
        self.state = "SYN_RCVD"
        return {"flags": "SYN-ACK", "seq": self.seq, "ack": msg["seq"] + 1}

    def receive_synack(self, msg):
        assert self.role == "client" and self.state == "SYN_SENT"
        self.state = "ESTABLISHED"
        return {"flags": "ACK", "seq": msg["ack"], "ack": msg["seq"] + 1}

    def receive_ack(self, msg):
        assert self.role == "server" and self.state == "SYN_RCVD"
        self.state = "ESTABLISHED"


random.seed(42)
client = TCPEndpoint("ক্লায়েন্ট", "client", initial_seq=random.randint(1000, 9000))
server = TCPEndpoint("সার্ভার", "server", initial_seq=random.randint(1000, 9000))

print(f"শুরুতে -> ক্লায়েন্ট: {client.state}, সার্ভার: {server.state}")

server.listen()
print(f"সার্ভার listen() ডাকার পর -> সার্ভার: {server.state}")

# ধাপ ১: ক্লায়েন্ট SYN পাঠায়
syn_msg = client.send_syn()
print(f"\nধাপ ১ — ক্লায়েন্ট পাঠাল {syn_msg} | ক্লায়েন্ট এখন: {client.state}")
assert client.state == "SYN_SENT" and server.state == "LISTEN"

# ধাপ ২: সার্ভার SYN পেয়ে SYN-ACK পাঠায়
synack_msg = server.receive_syn(syn_msg)
print(f"ধাপ ২ — সার্ভার পাঠাল {synack_msg} | সার্ভার এখন: {server.state}")
assert server.state == "SYN_RCVD" and client.state == "SYN_SENT"

# মধ্যবর্তী পরীক্ষা — এখনও ২ বার্তা হয়েছে, কেউই ESTABLISHED নয়
print(f"\n(পরীক্ষা) ২ বার্তার পর, ৩য় বার্তার আগে -> ক্লায়েন্ট: {client.state}, সার্ভার: {server.state}")
assert client.state != "ESTABLISHED" and server.state != "ESTABLISHED"

# ধাপ ৩: ক্লায়েন্ট SYN-ACK পেয়ে ACK পাঠায়
ack_msg = client.receive_synack(synack_msg)
print(f"\nধাপ ৩ — ক্লায়েন্ট পাঠাল {ack_msg} | ক্লায়েন্ট এখন: {client.state}")
assert client.state == "ESTABLISHED"

# পরীক্ষা — এই মুহূর্তে ক্লায়েন্ট ESTABLISHED, কিন্তু সার্ভার এখনও চূড়ান্ত ACK পায়নি
print(f"(পরীক্ষা) ক্লায়েন্ট ESTABLISHED, কিন্তু সার্ভার এখনও: {server.state}")
assert server.state == "SYN_RCVD"

# সার্ভার চূড়ান্ত ACK গ্রহণ করে
server.receive_ack(ack_msg)
print(f"\nসার্ভার চূড়ান্ত ACK পাওয়ার পর -> সার্ভার এখন: {server.state}")

print(f"\nহ্যান্ডশেক শেষে -> ক্লায়েন্ট: {client.state}, সার্ভার: {server.state}")
print("উভয় পক্ষ ESTABLISHED?", client.state == "ESTABLISHED" and server.state == "ESTABLISHED")
assert client.state == "ESTABLISHED" and server.state == "ESTABLISHED"