What is it

LAN architectures = modi standard per collegare switch/router/host/server in una LAN (campus o data center).
Exam topics: 1.2.a, b, c, e (2-tier, 3-tier, spine-leaf, SOHO).


What does / How it works

Definizioni atomiche (termini ricorrenti)

  • Star topology: molti device collegati a un device centrale.
  • Full mesh: ogni device è collegato a tutti gli altri.
  • Partial mesh: alcuni device sono collegati tra loro, non tutti.

Campus LAN design (enterprise)

2-tier (Collapsed Core)

2-tier = Access + Distribution (core “collassato” dentro distribution).
Alias: collapsed core / core-distribution.

Access layer (cosa fa)

  • Dove si collegano gli end host (PC, printer, IP phone, AP, camere, ecc.)

  • Tipicamente include:

    • PoE per IP phone / AP

    • QoS marking (marcare “prima possibile”)

    • L2 security (port security, DHCP snooping, DAI)

Distribution layer (cosa fa)

  • Aggrega gli access switch (alias: aggregation layer)

  • Tipicamente è il confine L2 ↔ L3

    • Access↔Distribution spesso L2 (STP per loop)

    • Default gateway degli host spesso su SVI nei distribution switch

  • Connette a servizi: Internet / WAN / altre parti del campus

  • Ridondanza tipica:

    • coppia di distribution switch

    • FHRP (HSRP/VRRP) per default gateway virtuale

Punti d’esame (2-tier)

  • Loop L2 tra access↔distribution → STP blocca link

  • Distribution può fare routing (OSPF ecc.) + switching L2


3-tier

3-tier = Access + Distribution + Core

Quando serve (idea)

Quando aumentano i distribution layer, fare full mesh tra distribution diventa poco scalabile.
Soluzione: aggiungere Core layer.

Core layer (cosa fa)

  • Connette i distribution layer = backbone

  • Focus: speed / fast transport

  • Evitare operazioni “pesanti”:

    • no security features

    • no QoS marking/classification

  • Link tutti Layer 3

  • No STP nel core

  • Alta ridondanza (device + link)

Punti d’esame (3-tier)

  • Boundary L2/L3 tipicamente: Distribution

  • STP non in core (core = L3)



Data Center: Spine-Leaf (Clos)

Definizioni atomiche

  • Spine-Leaf: architettura data center a due livelli con regole fisse di cablaggio per ridurre bottleneck e rendere latenza più consistente.

  • North–South traffic: traffico “verso fuori” (Internet/altre zone della rete).

  • East–West traffic: traffico server↔server dentro il data center.

Perché nasce

Nel data center moderno aumenta l’east–west (app distribuite/virtualizzazione) → 3-tier tradizionale crea:

  • bottleneck di banda

  • latenza variabile server↔server

Regole (CORE CCNA)

  • Ogni leaf è connesso a ogni spine

  • Leaf non si collegano tra loro

  • Spine non si collegano tra loro

  • Gli end host/servers si collegano solo ai leaf

  • Percorsi bilanciati tra spine → load balancing

  • Latenza più uniforme: stesso numero di hop tra server (salvo stesso leaf)

Scalabilità

  • Aggiungi server → aggiungi leaf e lo colleghi a tutti gli spine

SOHO (Small Office / Home Office)

Definizione atomica

  • SOHO: rete piccola dove un singolo dispositivo (“home router / wireless router”) integra più funzioni.

Caratteristiche

Un solo device spesso fa:

  • Router (verso Internet)

  • Switch (porte LAN)

  • Firewall base (blocca inbound, permette outbound)

  • Wireless AP

  • a volte modem (oppure modem separato)


Key rules / exam points (checklist rapida)

  • 2-tier = Access + Distribution (collapsed core)

  • 3-tier = Access + Distribution + Core

  • Access: PoE + QoS marking + L2 security

  • Distribution: aggregation + boundary L2/L3 + SVI gateway + FHRP

  • Core: speed, L3 only, no STP

  • Spine-leaf: leaf↔all spines, no leaf↔leaf, no spine↔spine, host solo su leaf

  • SOHO: “wireless router” = device multipurpose


Common mistakes / notes

  • Confondere core (3-tier) con “distribution” (collapsed core)

  • Dimenticare che STP non deve stare in core

  • Spine-leaf: errore tipico da quiz → leaf non collega leaf