Sfide nell'adozione di tecnologie cloud all'avanguardia in data center on-premise isolati (air-gapped).

Abstract

Questa tesi analizza le sfide dell'adozione delle tecnologie cloud-native nei data center on-premises air-gapped, dove l'accesso a Internet è assente per garantire elevati livelli di sicurezza e affidabilità. Sebbene l'Infrastructure as Code (IaC) abbia rivoluzionato l'automazione delle infrastrutture IT, la sua applicazione nei sistemi critici, come quelli ferroviari, è limitata poiché molti strumenti dipendono da risorse online.

È stato sviluppato un proof of concept utilizzando Terraform per il provisioning dell'infrastruttura, Ansible per la gestione della configurazione, GitLab CI/CD per l'automazione e Proxmox VE come piattaforma di virtualizzazione. Grazie all'utilizzo di provider, repository e pacchetti software replicati localmente, è stato possibile realizzare un processo di deployment completamente offline.

Il framework proposto automatizza il provisioning delle macchine virtuali, verifica la coerenza dell'infrastruttura, genera inventari specifici per ogni ambiente e gestisce il deployment del software. Le prestazioni sono state confrontate con il processo manuale considerando tempi di deployment, riproducibilità, coerenza della configurazione e riduzione degli errori. I risultati dimostrano che l'Infrastructure as Code migliora l'efficienza del deployment, riduce gli errori manuali e garantisce installazioni sicure, coerenti e ripetibili negli ambienti air-gapped.

This thesis investigates the challenges of adopting cloud-native technologies in air-gapped on-premises datacenters, where internet access is unavailable due to strict security and operational requirements. Although Infrastructure as Code (IaC) has transformed modern IT through automation and DevOps, its application in critical sectors such as railway systems remains limited because most tools rely on online resources.

A proof of concept was developed using Terraform for infrastructure provisioning, Ansible for configuration management, GitLab CI/CD for automation, and Proxmox VE as the virtualization platform. By using locally mirrored providers, repositories, and software packages, the solution enables fully automated deployment without external connectivity. The proposed framework provisions virtual machines, validates infrastructure consistency, generates environment-specific inventories, and automates software deployment. Its performance was evaluated against manual deployment in terms of deployment time, reproducibility, configuration consistency, and error reduction. The results show that Infrastructure as Code significantly improves deployment efficiency, reduces manual errors, and provides consistent, repeatable deployments while maintaining the security requirements of air-gapped environments. This work demonstrates that cloud-native automation can be successfully adapted to disconnected infrastructures and provides a practical approach for modernizing deployment processes in railway and other critical industrial systems.