TCP/IP协议栈是互联网通信的基础，它分为四个主要层次：应用层、传输层、网络层和链路层。每一层都有特定的任务，共同确保数据在互联网上的可靠传输。
1. 应用层：这是最顶层，包含各种网络应用，如HTTP、FTP、SMTP等。应用层的数据称为“应用数据”，它负责定义数据的用途和格式，为用户提供服务。
2. 传输层：主要负责端到端的数据传输，包含TCP（传输控制协议）和UDP（用户数据报协议）。TCP提供面向连接、可靠的传输服务，保证数据的顺序和完整性，适合对数据准确性要求高的应用。UDP则是一种无连接、不可靠的协议，适合实时性要求高的应用，例如视频会议和在线游戏。
3. 网络层：这一层的核心是IP（网际协议），负责数据包在不同网络间的路由选择。IP协议根据IP地址将数据包发送到目标主机，但不保证数据包的到达，可靠性由上层协议处理。
4. 链路层：主要处理同一物理网络中的数据传输，例如以太网、令牌环网等。链路层的数据称为“帧”，它包含了目标MAC地址，确保数据能在正确的设备间传输。链路层设备如交换机负责帧的转发，而路由器则在不同网络间转发数据包，同时处理网络层的信息。
数据封装是TCP/IP协议栈工作的重要环节。当应用层数据向下传递时，每一层都会添加头部信息，形成上一层的数据包。例如，应用层数据加上TCP头部成为传输层的“段”，加上IP头部成为网络层的“数据报”，再加上传输介质特定的头部（如以太网头部）成为链路层的“帧”。到达目标主机后，这些头部会逐层剥离，最终将应用层数据交付给接收方的应用程序。
跨路由器通信涉及路由器，它们根据IP地址决定数据包的传输路径。路由器不仅工作在网络层，还兼有链路层功能，能处理不同链路层协议的数据帧。而交换机主要在链路层工作，转发相同链路层的帧，但可以将数据帧从一种链路层标准转换到另一种。
物理层是所有这些通信的基础，定义了数据传输的物理媒介和信号特性，如双绞线、同轴电缆、光纤等。物理层设备如集线器负责连接和信号中继。
TCP/IP协议栈通过多层封装和解封装，以及不同层次的设备协作，实现了网络中数据的高效、可靠传输，是互联网通信的核心技术。理解这个过程对于网络编程和故障排查至关重要。
