第一种是虚拟设备，它们只是将输入信号重复到每个输出端口。

对，更具体地说，他们复制所有端口上的信号，除了接收信号的那个端口

防冲突协议 CSMA/CD

错了，CD state for Collision Detection，这不是防冲突机制。可能会发生碰撞但会被检测到。这种“防冲突”机制是存在的，就是CSMA/CA（Collision avoidance），比如WiFi中使用的。

交换机更智能，它们管理冲突协议。我不能得到这个。我的意思是，我们又要处理半双工通信了？如果 CSMA/CD 在交换机中或在 NIC 的设备中实施，会发生什么变化？如果交换机实现了protocol-collision，是否意味着交换机端口和主机之间的介质是全双工的？否则它应该再次碰撞！

CSMA/CD 不是位于一个地方，即 NIC或交换机。它是主机（计算机 NIC）和交换机都知道的协议（想想“语言”）。

交换机不“管理冲突协议”。他们确实说出了它，并且能够在决定将帧发送到目标主机之前检测到冲突。

您是对的，如果主机 NIC 和交换机之间的连接是全双工的，则不需要 CSMA/CD，因为不会发生冲突。

但是交换机的同一个端口可以连接到只支持半双工的设备（现在越来越少），在这种情况下，交换机端口会自动将自己设置为半双工（如果它支持自动协商）或可以手动配置为半双工。在这种情况下，将使用 CSAM/CD。

编辑以回应评论：
在单个冲突域（位于交换机主机和交换机端口上）中，所有主机必须设置为相同的双工设置。这可以通过自动检测自动实现（如果至少一个主机支持它），也可以手动实现。但是如果一台主机设置为FD，另一台设置为HD，就会出现问题。今天，双工问题的出现并不少见，尽管自动检测几乎无处不在，但我们有时不得不手动将端口设置为给定模式。

正如@Ron Trunk 在他的评论中所解释的，每对 [switch port - host] 都是一个冲突域。因此，在单个交换机上，您可以将一个端口连接到 FD 中的主机，另一个连接到 HD 中的主机。

到目前为止，这并不是集线器和交换机之间的唯一区别。交换机的主要特点是它记录了所有连接设备的MAC地址，因此它知道哪个MAC地址在哪个端口后面，并且它可以只将帧转发到适当的端口而不是将其复制到所有端口。（这个网站上有很多关于这方面的答案）。

除了这里已经很好的答案之外：交换机和中继集线器之间的核心区别在于交换机缓冲帧。这允许将帧发送到当前正忙于接收另一个帧的目的地 - 没关系，您不必检查，因为它已在网络中缓冲并尽快逐跳转发。

缓冲也是实现全双工通信的机制。对于没有缓冲的全双工，在实际发送数据之前，必须首先清除完整的发送方到目的地路径中的其他通信。这就是电路交换的作用——它不如分组交换有效。

对于半双工通信，缓冲还在每个端口上建立了一个单独的冲突域——在冲突后必须重试发送数据的不是实际的发送者，而是交换机为他做的。

关于集线器：当我们说“简单地将输入信号重复到每个输出端口的设备”时，重要的是要意识到它基本上是用晶体管完成的：它将电压从一个地方复制到另一个地方。

几乎所有其他东西——网桥、交换机、路由器——内部都有一个 CPU，它可以获取位，以各种方式将它们解释为地址，并决定将它们发送到哪里。显而易见的技术是将以太网帧放入内存队列，弄清楚要做什么，然后以正确的方式发出它。因此，输入和输出之间存在可测量的延迟。相比之下，集线器上的输出信号以亚位时间延迟跟随输入。

聪明的交换机可以在输入完成之前开始转发；愚蠢的是存储转发。您通常必须将示波器放在信号上才能准确找出给定开关的功能。

在现代以太网交换机中，每个端口都是一个单独的冲突域。因为域中只有两个设备（交换机端口和主机 NIC），所以交换机端口配置（默认）为全双工。