如果我将 3 台计算机连接到同一个集线器，并使用 PC1 ping PC2，那么所有 3 台计算机都会收到 ping 吗？

PC2 和PC3 收到回声请求，PC1 和PC3 收到回声回复。发送方的信号被重复发送到其他端口，但不会返回发送方。

然而，接收取决于观点：由于回声请求没有寻址 PC3 的 MAC，它的 NIC 物理接收帧但立即丢弃它 - IP 堆栈没有接收到封装的数据包。

但是，如果我将 3 台计算机连接到同一台交换机并使用 PC1 ping PC 2，那么只有 PC1 和 PC2 可以看到 ping，因为交换机只会将其转发到正确的端口。那是对的吗？

是的。Ping 使用 IP 并且 IP 在发送 IP 数据包（包含回显请求或其他任何内容）之前需要 ARP。ARP 使交换机了解 PC1 和 PC2 的 MAC 地址，因此交换机将带有回显请求/回复的帧仅转发到预期目的地。

集线器就像一根有源电缆，其中每个信号都从所有其他接口重复。

交换机实际上是一个高密度的桥接器。最简单的交换机将了解哪些设备位于哪些接口上，然后它们会将特定设备的帧转发到设备所连接的接口。虽然，交换机会泛滥广播，未知的单播帧会从每个其他接口传出

集线器（第 1 层设备）重复每个信号，甚至是垃圾信号，但交换机（第 2 层设备）处理帧（丢弃损坏的帧）。

以太网随着时间的推移不断发展，并且具有一些不再重要的过时标准。

最初以太网使用所谓的半双工信令标准，这就像一条 1 车道的道路，车辆可以在其上向任一方向行驶。

当端点设备尝试在半双工集线器网络上同时传输时，这会导致冲突事件，这需要两个设备暂停一段随机时间并重试。其工作原理的官方名称是载波侦听、多路访问和冲突检测 (CSMA/CD)。

https://en.wikipedia.org/wiki/Carrier-sense_multiple_access_with_collision_detection

基本集线器通常有一个 LED 指示灯，用于在检测到碰撞时显示。1990 年代一些较昂贵的早期集线器，例如来自 Cabletron 的每个端口都有一个碰撞灯，可用于定位最常发生碰撞的位置。

随着越来越多的设备添加到半双工集线器网络中，数据冲突的风险增加，整体吞吐量下降，因为冲突、等待、重试、冲突、等待、重试浪费了太多时间。

一般以太网线的长度不能超过100米，两台设备之间的集线器不能超过4个，因为500米是两台设备同时尝试传输但数据包发生冲突时碰撞检测系统的距离限制.

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过去，集线器是廉价的网络组件，而交换机则非常昂贵，因为集线器实际上只是放大器电路的集合，而交换机包括解码和分析数据包的实际处理，还可以分割冲突域进入不同的领土。

尽管过去也必须使用称为交叉电缆的特殊电缆来互连端点设备或进行集线器到集线器的连接。我们不再关心这些，因为所有设备都包含一种使任何连接成为正常或交叉连接的方法，称为 Auto-MDIX。

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从 2005 年左右的某个时间开始，交换机市场跌至谷底，交换机变得越来越便宜，直到我们到达集线器基本消失的地步，我们现在一切都使用交换机。

100 米电缆和每个冲突域 4 个集线器的原始设计规范仍然存在，但现在基本上无关紧要，因为不再使用集线器。我们现在有效地在每个端点与其匹配的交换机端口之间建立了一个隔离的冲突域。

因此，您可能可以在设备和交换机端口之间制作 500 米长的半双工双绞以太网电缆，它会正常工作。这样做违反了原始信令规范的电缆长度，无法想象不使用集线器，但 500 米与原始半双工冲突检测方法兼容，如果交换机端口和端点设备同时传输和冲突。

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但即使是冲突域也变得无关紧要，因为后来的双绞线布线标准从半双工变为全双工。这意味着现在有一条隔离路径可用于从一端向另一端双向发送。

在这种配置中，当单个端点连接到单个交换机端口时，甚至不可能发生冲突，因此双绞线电缆可能远远超过冲突检测机制的 500 米限制，并且仍然可以工作。

尽管我们现在与最初的以太网设计规范相去甚远，但我们将开始面临电容和电感导致信号衰减的电磁限制。