Hola,
La pregunta es muy interesante y desde el punto de vista personal creo que hay muchos factores que pueden llevarte a tener un esquema collapsed o de 3 capas. Ejemplo: el presupuesto y/o el tamaño de la red.
Un esquema de 3 capas que usualmente se observa es:
Firewall (nucleo)
| <----- Enlace capa 3
Switch Multicapa (Distribucion)
|
Switch capa 2 (Acceso)
En la capa de nucleo es raro observar routers hoy en dia, y se utilizan es mas que todo por conexiones VPN sitio a sitio o NATs, considero que el uso de un firewall brinda las mismas mas opciones al mismo tiempo y de una forma de aplicar mas sencilla por su arquitectura, como el caso de protecciones ACL (CLI y GUI).
Por lo general la capa de distribucion es utilizada para centralizar el trafico de capa 2 y temas de seguridad (aplica para todas las capas), Inter vlan routing, reforzar el trafico o indicar que trafico debe alcanzar el nucleo, filtrado de paquetes etc, La buena practica recomienda usar enlaces capa 3 con la capa de nucleo y capa 2 con la capa de acceso. Tambien se puede utilizar para quitarle carga a la capa de nucleo, en pocas palabras es menos el procesamiento del firewall.
El esquema collapsed es mas simplicado y facil de utilizar, todo lo haces en el mismo equipo, por lo general este esquema es mas utilizado cuando existe mayor cantidad de trafico. Incluso estos equipos que son Multicapa hasta pueden soportar modulos de firewall, pueden ser controladores ademas de routing/switching. Es basicamente un todo en uno en algunos casos. Este esquema es muy util para redes muy grandes, con alta densidad.
Creo que no hay una referencia de donde utilizar que tipo de esquema pero como mencione previamente, depende de varios factores.
Espero que mi aporte haya sido util.
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