YoungQ

0. 시작하기

• 와이어샤크 프로그램을 통한 HTTP Handshake 과정을 다룹니다.
• 와이어샤크 프로그램에 대한 설명은 제외합니다.
• 맥(OSX)환경에서 실습 및 작성되었습니다.

1. TCP 통신 과정

기본적인 TCP 통신과정을 그려보면 아래와 같습니다.

[연결] - [데이터 통신] - [종료] 의 3단계로 진행되며 이제부터는 HTTP 통신을 예제로하여 해당 과정을 살펴보겠습니다.

그전에 앞서 각 과정에서 전송되는 패킷의 구조와 Flag들이 의미하는 것은 아래와 같습니다.

• URG(긴급 데이터 표시) : 상위계층에서 긴급데이터임을 표시한 패킷으로 전송시 우선적으로 전송됨
• ACK(응답확인) : 패킷을 정상적으로 수신했다는 것을 알리기위한 패킷
• PSH(즉시 확인 요청) : 해당 표시가된 패킷은 수신한 경우 버퍼가 차는 것을 기다리지 않고 즉시 상위계층으로 전달
• RST(연결 초기화 요청) : TCP 연결상 문제가 발생시 현재 연결을 끊고 다시 연결할 것을 요청함
• SYN(회선 연결 요청) : TCP 연결을 요청하는 패킷이며, 현재 자신의 준비상태를 상대방에게 전달
• FIN(회선 연결 종료) : 모든 데이터 전송이 완료되었음으로 연결을 종료할 것을 알림

2. HTTP Connect - 연결과정

HTTP 는 TCP 80번 포트를 이용합니다. (HTTPS 는 443번)

테스트할 사이트는 통계청 사이트(http://kostat.go.kr)입니다. 통계청 사이트가 https를 사용하지 않고 있어서 선정했습니다.

아래는 통계청 사이트에 접속할때 교환되는 패킷 내용입니다.

내 PC : Youngui-MacBook-Pro

통계청 : 125.60.43.187

처음 3줄을 보면 위와깉이 SYN, SYN ACK, ACK가 전송되는 것을 볼 수 있습니다.

연결과정은 위와같은 3개의 패킷이 핵심입니다.

• SYN (클라이언트 -> 서버) : 클라이언트가 서버에 TCP연결을 요청합니다. 이때 자신의 연결준비 상태를 함께 전송합니다.
• SYN + ACK (서버 -> 클라이언트) : 서버가 클라이언트의 연결 요청에 응답(ACK)하며, 자신의 연결 준비상태를 알립니다.(SYN)
• ACK (클라이언트 -> 서버) : 클라이언트가 서버의 연결준비 상태(SYN)를 포함한 패킷을 잘 수신했다고 알립니다.(ACK)

위의 단계를 3 Way-Handshake라고 부릅니다. 정상적으로 완료가 될 경우 이후부터 데이터 전송이 가능합니다.

3. HTTP Data Transmission - 데이터 통신

여기서는 HTTP 프로토콜을 이용하여 TCP 전송에 대해서 다루기 때문에 전송되는 데이터는 [HTTP 프로토콜]에서 사용하는 메서드와 해당 메서스에 대한 응답등이 해당됩니다.

위의 3개의 패킷은 TCP Connect 이후 최초의 데이터 패킷입니다. 각 패킷은 아래와 같은 역할을 합니다.

• HTTP (클라이언트 -> 서버) : 기본 url(kostat.go.kr) /(최상위) 위치에 대한 html파일을 요청합니다. 즉, kostat.go.kr에 접속했을때 최초로 보여줄 html파일에 대한 정보를 서버에 요청하는 과정입니다.
• HTTP 200 OK (서버 -> 클라이언트) : 200번 응답은 정상적으로 요청한 내용을 전송했다는 의미이며, 위에서 요청한 kostat.go.kr/ 에 접속시 보여줄 html파일을 전송했다는 의미입니다.
• ACK (클라이언트 -> 서버) : 서버가 클라이언트에게 전송한 html파일을 정상적으로 수신했다는 ACK응답입니다.

데이터 통신과정에서 발생하는 대부분의 통신내용은 위와같은 방식을 갖고있습니다.

물론 데이터의 크기가 MTU(최대전송단우) 이상일 경우 단편화(Fragmentation)를 통해서 데이터를 조각내서 정송하게 됩니다.

아래는 단편화된 패킷의 예제입니다.

kostat.go.kr/protal/kor_nw/1/1/index.board?bmode=read&Seq=376435 에 대한 GET요청에 대해서 서버는 응답을 여러개로 나눠서 보내는 것을 볼 수 있습니다.

이에따라 클라이언트도 여러개의 ACK를 생성해 전송하게 됩니다. (PDU = 프로토콜 데이터 유닛)

여기서 전송되는 데이터의 최대크기가 1514 Byte인 것을 볼 수 있습니다. 이를통해 1514 Byte가 일반적인 이더넷 패킷의 MTU가 된다는 것을 알 수 있습니다.

4. HTTP Disconnect - 연결종료

위와같은 전송이 TCP의 연결종료에 해당합니다.

하지만, 항상 위와같은 상태는 아닐 수 있습니다. FIN메시지는 데이터 전송이 완료되었다고 서버가 판단하고 먼저 보낼 수도 있습니다.

• FIN + ACK (클라이언트 -> 서버) : 이전에 서버로부터 받은 데이터를 잘 수신하였으며(ACK), 모든 데이터 전송이 끝났음으로 연결종료를 요청합니다.(FIN)
• FIN + ACK (서버 -> 클라이언트) : 서버가 정상적으로 FIN 메시지를 수신하였으며(ACK), 서버는 더 이상 처리할 데이터가 없음으로 마찬가지로 즉시 FIN메시지를 전송합니다.(만약 더 통신할 데이터가 있을 경우 ACK만 전송할 후 데이터 교환 후 FIN 메시지를 보냅니다.)
• ACK (클라이언트 -> 서버) : 서버의 FIN 메시지를 정상적으로 수신했음을 알립니다.

위의 모든 과정이 끝나면 서버와 클라이언트 모두 연결을 위해 할당했던 리소스를 회수합니다.

0. Intro to Google Colab

Colab은 구글이 왜 구글인지를 알려주는 멋진 녀석입니다.

머신러닝을 처음 입문할 때 첫 난관은 다름이 아니라 개발환경을 구축하는 것입니다.

어마어마한 하드웨어의 가격은 물론이며, Cuda와 같이 생소한 녀석들과 다양한 파이썬 라이브러리들을 만나야 하죠.

Colab은 이러한 문제를 해결해주었습니다. "주피터 노트북"을 사용해보신 분들이라면 Colab에 접속하는 순간 친근한 느낌을 받을 수 있으실 겁니다. 왜냐하면 주피터 개발진들이 참여하여 만든거니까요~ ㅎㅎ

1. Colab 시작하기

Colab은 주피터 서버와 유사하지만 몇가지 알고가야할 부분이 있습니다.

• 최대 12시간까지만 작업이 가능합니다.
  • Learning 상태로 방치해두면 중간에 커널이 죽은것을 보실수도 있습니다. 따라서 중간중간 weight와 loss를 저장하는 코드를 넣어야합니다.
• 하드웨어 가속기(GPU/TPU)를 제공합니다.
  • [수정 -> 노트 설정] 또는 [런타임 -> 런타임 유형 변경] 에서 설정 
  • 암호화 화폐 채굴등을 수행할 경우 서비스 차단이 이루어 질 수 있습니다.
  • TPU는 머신러닝을 위해 Google에서 자체적으로 제작한 하드웨어로 GPU보다 월등한 성능을 보인다고합니다.
  • 실제 GPU와 TPU 차이를 테스트해본 적은 없으며, Keras 라이브러리는 TPU를 자동으로 잡지 못하기 때문에 별도 코드를 추가해줘야합니다.
  • GPU의 경우 약 14.6GB의 크기를 제공합니다.
• 구글 드라이브와 연동이 가능합니다.
  • 파일을 직접 업로드하여 사용하는 것보다 구글 드라이브에 파일을 업로드하고 연동하는 것이 빠릅니다.
  • 코랩에 작성된 코드들은 모두 구글 드라이브에 저장됩니다.

2. Colab 알아보기

• 단축키 설정하기 : [도구 -> 단축키]에서 원하는 단축키로 설정이 가능합니다.
• 테마 : [도구 -> 환경설정]에서 "Dark"모드로 변경이 가능합니다.
• Github 백업하기 : [파일 -> Github에 사본 저장]을 통해 Github와 연동하여 사본을 저장할 수 있습니다.
• 입력효과 넣기 : [도구 -> 환경설정 -> 기타]에서 파워레벨을 설정에 따라 입력시 불꽃이 튀기는 효과를 줄 수 있습니다.
• 리눅스 OS 버전 : Ubuntu 18.04를 사용중입니다.(현재 19년 7월 기준)

• 하드웨어 사양 (CPU, RAM, DISK)

• GPU 사양

몇가지 중요한 Widget 들에 대해서 다루겠습니다.

Widget의 이름과 해당 Widget이 갖고있는 주요 속성에 대해서 다루며, MainActivity.java에서 속성값을 변경하는 부분을 다룹니다.

1. TextView

1) XML

id : 객체를 구분하는 ID ( TV1 이라고 설정했습니다. )

Text : TextView에 들어갈 문자열

TextAppearance : 텍스트의 테마를 설정할 수 있습니다.

(기본적으로 몇개의 샘플 테마들이 저장되어있습니다.)

2) Java

다음으로 MainActivity.java파일을 아래와 같이 변경했습니다.

이전에 xml파일에서 만든 TV1이라는 TextView의 주소값을 갖고와서 저장할 변수가 필요합니다.

TextView text1 라는 코드를 통해서 text1이라는 변수를 만들었고요.

이후 setContentView를 통해서 activity_main.xml을 갖고온 후 findViewById라는 메서드를 통해서 위에서 만든 TextView의 ID값(TV1)을 통해서 해당 TextView를 갖고와 text1 변수에 넣어주었습니다.

이후 setText 메서드를 통해서 원하는 문자열도 글자를 변경할 수 있도록 해주었습니다.

(기존 문자열을 갖고오는 메서드는 getText입니다.)

2. Button

1) XML

다음으로 Button 위젯입니다.

id : btn으로 설정해주었습니다.

text : 버튼에 입력될 기본 문자열입니다.

onClick : 버튼을 누르면 실행될 액션

2) Java

아래는 Java파일에서 Button의 onClick메서드를 설정해주는 과정입니다.

보게되면 btnListener라는 class가 추가된 것을 볼 수 있습니다.

그리고 해당 클래스 객체를 생성해서 btn의 OnClickListener로 설정해 주는 것을 볼 수 있습니다.

Listener라는 녀석은 어떤 위젯이 정해져있는 특정한 액션을 실시할 때를 기다렸다가, 해당 액션이 발생되면 작성된 코드(기능)를 수행하는 기능을 하는 녀석입니다.

따라서 button(btn)을 누르면 Text가 변경되는 것을 볼 수 있습니다.

의문... 그럼 Button 속성에 있던 onClick이라는 녀석은 어떻게 쓰는걸까?

onClick 속성과 같이 자주사용되는 기능에 한정해서 다른 방식으로 해당 기능을 수행할 수 있는 방법을 제공하고 있습니다.

먼저 아래와 같이 Java코드를 작성해줍니다.

간단합니다. 별도 클래스 작업잆이 단 하나의 메서드를 생성하면 됩니다.

이렇게 해주고 xml파일에서 버튼의 onClick메서드를 보세요.

그럼 위와같이 방금 만든 녀석이 보이게 됩니다.

그냥 onClick에 저 녀석을 넣어주고, 실행하면 아래와 같이 잘 수행됩니다.

간단하죠?

하지만, 자주사용되는 몇몇 기능에 한정되어 지원하기 때문에, 두가지 방법 모두 알아두셔야만 합니다!!

3. TextView + 2 Button

Q, 만약 버튼이 2개 이상이고, 버튼을 누르면 어떤 버튼이 눌렸는지 알려주는 TextView가 존재한다고 합니다. 그럼 하나의 Listener를 통해서 다수의 버튼 중 어떤 버튼이 눌렸는지 알려줄 수 있을까요?

A. 어렵지 않습니다. onClick(View v) 이라는 부분에 v라는 매개변수가 존재하는 것을 볼 수 있습니다.

이 v라는 녀석이 통해서 버튼을 구분할 수 있습니다.

위와같이 2개의 버튼과 textView를 만들었습니다. (괄호 안에 값 = ID)

다음으로 Java파일 내용입니다.

보게되면, 거의 큰 차이는 없고, btnListener 영역에서의 차이가 있습니다.

v.getId() 라는 메서드를 통해서 버튼의 id값을 갖고오는데요. 보게되면 int값으로 저장하는 것을 볼 수 있습니다.

즉, 우리가 xml에서 작성한 id값을 java코드에서 갖고올때 문자열이 원형으로 갖고 오는것이 아니라, 구분할 수 있는 특정한 숫자값으로 갖고 온다는 것을 추측할 수 있습니다.

이렇게 갖고온 값은 R.id.btn 의 값과 동일합니다.

따라서 위와같은 방식으로 버튼을 구분할 수 있습니다.

다음으로는 라디오 버튼과 체크박스 위젯을 알아보겠습니다.