¿Cuántas computadoras se pueden conectar a los enrutadores Cisco, Juniper y Rocus y por qué no se puede superar su límite?

Depende principalmente del modelo de enrutador. Como recuerdo, la mayoría de los enrutadores de grado de consumidor, para el raro que especifica cualquier tipo de límite, dirá al menos 50 usuarios. El límite generalmente será más sobre la calidad del servicio que sobre los límites absolutos del usuario. Podría ser un límite relacionado con la cantidad de tráfico de Internet que se puede manejar.

El único otro límite está en el direccionamiento IP. Un enrutador de grado de consumidor estándar solo permitirá una única subred IP, y no todas permitirán que esa subred se configure en un valor 10.XX0, pero se configurará para usar solo un 192.168.X.0. Eso permite un máximo de 255 números de host únicos, con 255 como una dirección de transmisión, por lo que no se puede usar para una PC u otro dispositivo, y el enrutador tendrá una dirección, dejándolo con un máximo de 254 dispositivos.

Algunas fuentes dicen que un Cisco Catalyst puede manejar direcciones MAC de 64K con 32K como máximo recomendado.

Sin embargo, no puedo ver esto como un problema, ya que eso significa tener un / 16 completo en una red sin otros enrutadores.

Incluso el MIT, que tiene un / 8 completo, asigna una subred a cada edificio.
Admito que todavía están asignando un / 16 a cada edificio, pero dudo mucho que sea posible colocar físicamente dispositivos de 32K en un edificio.

Subredes según el edificio, las ubicaciones del servicio MITnet y las direcciones DHCP

Supongo que si construyen un clúster informático masivo, lo pondrían en una red separada, con solo unas pocas IP públicas y su propio enrutador.