面试题：网络编程中TCP/IP协议栈下P2P对等网络技术的连接建立过程

Question

在TCP/IP协议栈环境下，简述P2P对等网络中两个节点建立连接的基本过程，包括涉及到的主要协议和步骤。

Answer 1

1. 节点发现：
   • 主要协议：通常使用分布式哈希表（DHT）协议，如Kademlia。
   • 步骤：新节点加入网络时，需要获取网络中其他已知节点的信息。它可以通过种子节点（bootstrap nodes）来开始。种子节点是一些长期在线且已知的节点，新节点向种子节点发送请求，种子节点会返回部分网络节点信息。新节点利用这些信息，通过DHT协议的路由算法，逐步发现更多的节点，融入整个P2P网络。
2. 节点信息交换：
   • 主要协议：如BitTorrent协议中，节点间使用握手协议进行信息交换。
   • 步骤：两个节点初步发现对方后，通过特定的握手协议交换必要信息，如节点的身份标识、支持的协议版本等。以BitTorrent为例，握手消息包含协议字符串、保留字节、信息哈希值（标识共享文件）、对等节点ID等内容。通过握手，双方确认彼此可进行数据交互。
3. 连接建立：
   • 主要协议：TCP协议。
   • 步骤：在完成信息交换后，节点间基于TCP协议建立可靠连接。发起连接的节点（客户端）向目标节点（服务器端）发送TCP SYN包，目标节点收到后回复SYN - ACK包，发起连接节点再发送ACK包，完成三次握手，从而建立起可靠的TCP连接，后续数据就可以通过这个连接进行传输。