Guida completa di GitOps: principi, strumenti e vantaggi

GitOps è un framework operativo che estende i principi e le migliori pratiche DevOps, come controllo versione, collaborazione, conformità e Continuous Integration/Continuous Delivery (CI/CD) e li applica all’automazione e alla gestione dell’infrastruttura.

La genesi di GitOps viene comunemente attribuita ad Alexis Richardson, CEO di Weaveworks, che nel 2017 ha introdotto il concetto con la visione di

“gestire l’intero sistema in modo dichiarativo con Git e applicare le modifiche tramite Pull Request.”

Questa idea si allineava perfettamente nella filosofia DevOps di responsabilizzare maggiormente gli sviluppatori nelle attività operative, sfruttando strumenti e workflow a loro familiari.

Utilizzando Git come sistema centrale per la gestione dell’infrastruttura, tradizionalmente competenza esclusiva dei team Operations, GitOps consente agli sviluppatori di impiegare le proprie competenze esistenti anche per attività infrastrutturali. Questa convergenza riduce le barriere tra i team di sviluppo (Dev) e quelli operativi (Ops), promuovendo una collaborazione più stretta e un maggiore coinvolgimento degli sviluppatori nelle operations, in piena coerenza con i principi fondanti del movimento DevOps.

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Sebbene GitOps sia spesso associato a Kubernetes, il suo campo di applicazione è molto più ampio. I principi e i workflow GitOps possono essere adottati con successo anche su altre tipologie di infrastrutture e pipeline di deployment. La standardizzazione dei processi di gestione infrastrutturale tramite GitOps offre vantaggi significativi: favorisce una maggiore mobilità delle competenze tra piattaforme e ambienti diversi e contribuisce a ridurre il rischio di vendor lock-in a livello di processi e toolchain.

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I Quattro Principi Fondamentali di GitOps

Il framework GitOps si basa su quattro principi fondamentali:

  1. Dichiarativo: lo stato desiderato del sistema (ad esempio i manifest YAML per Kubernetes o i file HCL per Terraform) deve essere espresso in modo dichiarativo. Questo significa descrivere chiaramente che cosa si vuole ottenere, senza specificare i passaggi operativi per raggiungere quello stato. Sarà poi il sistema a occuparsi di raggiungere e mantenere quello stato, automatizzando il processo di riconciliazione.
  2. Versionato e Immutabile: lo stato desiderato è archiviato in un repository Git, che funge da unica fonte di verità e offre un sistema di controllo versione completo, con cronologia dettagliata di tutte le modifiche. Le modifiche dirette all’ambiente di produzione sono fortemente scoraggiate; l’infrastruttura è trattata come immutabile: i componenti vengono sostituiti piuttosto che modificati direttamente.
  3. Recuperato Automaticamente: agenti software, comunemente chiamati operatori GitOps (come Argo CD o Flux CD), recuperano automaticamente (pull) le dichiarazioni dello stato desiderato direttamente dal repository Git. A differenza dei modelli push-based, dove i sistemi di continuous integration devono possedere credenziali per accedere al cluster, nel modello GitOps è l’agente residente nel cluster a gestire in modo sicuro il recupero e l’applicazione delle configurazioni.
  4. Continuous Reconciliation: gli agenti GitOps monitorano costantemente lo stato attuale dell’infrastruttura, confrontandolo con lo stato desiderato definito in Git. In presenza di discrepanze (fenomeno noto come configuration drift), l’agente interviene automaticamente per riallineare il sistema, garantendo così una capacità di auto-riparazione (self-healing) e mantenendo la coerenza tra codice e ambiente operativo.

Continuous reconciliation e Gestione dello Stato del Sistema

Una volta definito lo stato desiderato del sistema nel repository Git e impostato il modello di sincronizzazione (generalmente pull-based), entra in gioco l’agente GitOps, come i già citati Flux o Argo CD. Questo componente software ha il compito di monitorare costantemente due elementi fondamentali:

  • lo stato attuale del sistema (ad esempio, le risorse effettivamente in esecuzione su un cluster Kubernetes)
  • lo stato desiderato dichiarato nel repository Git.

Abbiamo accennato che quando viene rilevata una discrepanza tra questi due stati, l’operatore GitOps interviene automaticamente per correggerla, riportando il sistema in allineamento con la configurazione dichiarata in Git. Questa capacità di auto-correzione è uno dei principali vantaggi operativi di GitOps.
Ad esempio, se un componente viene cancellato o modificato manualmente all’interno del cluster, l’agente lo rileva e procede a ripristinare automaticamente la situazione prevista dal repository.

Questo ciclo di monitoraggio, confronto e correzione avviene continuamente e garantisce che il sistema rimanga fedele alla sua definizione versionata. La riconciliazione continua trasforma GitOps in un sistema di gestione attivo e autocorrettivo dell’infrastruttura e delle applicazioni.

Un effetto diretto di questo approccio è la drastica riduzione del Mean Time To Recovery (MTTR) in caso di problemi causati da configurazioni errate o modifiche impreviste. Poiché l’agente lavora in tempo reale per mantenere l’allineamento, il rollback a una configurazione precedente stabile diventa semplice e veloce, attraverso un normale git revert che verrà automaticamente applicato dal sistema.

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Vantaggi dell’adozione di GitOps: produttività, affidabilità e sicurezza

L’adozione di GitOps apporta una serie di benefici concreti che impattano positivamente diversi aspetti del ciclo di vita dello sviluppo e delle operation del software:

  • Maggiore produttività: gestire infrastruttura e deployment tramite Git semplifica i workflow, abbassa la barriera d’ingresso per le attività operative e riduce il carico di lavoro manuale e ripetitivo. L’automazione dei deployment riduce il carico di lavoro manuale e ripetitivo, liberando tempo per attività a maggior valore aggiunto.
  • Migliore esperienza per gli sviluppatori: GitOps può abilitare modelli di self-service deployment, permettendo agli sviluppatori di rilasciare le proprie applicazioni in modo più autonomo, pur rimanendo entro i confini di policy e approvazioni predefinite. Il feedback sullo stato dei deployment è più rapido, integrato nel workflow abituale e facilmente consultabile.
  • Maggiore affidabilità e stabilità: grazie alla natura dichiarativa e versionata delle configurazioni, i deployment risultano consistenti e riproducibili. La possibilità di eseguire rollback affidabili semplicemente invertendo un commit in Git offre un vantaggio significativo nella gestione degli incidenti. Inoltre, la capacità degli operatori GitOps di rilevare e correggere automaticamente eventuali drift garantisce una maggiore stabilità dell’ambiente.
  • Migliore sicurezza: l’utilizzo di Git come intermediario per tutte le modifiche permette di implementare rigorosi controlli degli accessi e workflow di approvazione (pull request). La necessità di accesso diretto con privilegi elevati ai cluster di produzione è drasticamente ridotta, specialmente nei modelli pull-based. Ogni modifica è tracciata e fornisce un audit trail completo che supporta le indagini di sicurezza e la conformità. Inoltre, è possibile integrare “policy as code” per validare le configurazioni prima del deployment.
  • Coerenza e standardizzazione: GitOps aiuta a eliminare il configuration drift tra ambienti diversi (sviluppo, staging, produzione) assicurando che tutti siano configurati secondo la stessa fonte di verità. Questo favorisce una maggiore coerenza operativa e riduce il rischio di malfunzionamenti dovuti a configurazioni divergenti.
  • Velocità di rilascio aumentata: L’automazione e la standardizzazione dei processi di deployment consentono rilasci più rapidi e frequenti, permettendo alle organizzazioni di rispondere più velocemente alle esigenze del mercato.
  • Automazione e standardizzazione dei processi di deployment consentono di rilasciare software e applicazioni in modo più rapido e frequente, riducendo i tempi di risposta alle esigenze del mercato e migliorando la competitività.

Questi vantaggi non sono isolati, ma si alimentano in un circolo virtuoso. Ad esempio, una maggiore auditability contribuisce a migliorare la sicurezza; la coerenza degli ambienti rende i test in staging più rappresentativi della produzione e riduce il numero di bug in ambiente live e aumentando l’affidabilità. A sua volta, questo porta a deployment più fluidi, che rafforzano la fiducia dei team e incrementano la produttività complessiva.

Potenziali svantaggi, limitazioni e complessità intrinseche

Nonostante i numerosi vantaggi, l’adozione di GitOps comporta anche una serie di sfide operative e complessità architetturali che è importante valutare attentamente prima di intraprendere un percorso di implementazione.

  • Curva di apprendimento: l’introduzione di GitOps richiede una solida familiarità con Git, con i concetti di infrastruttura dichiarativa e, spesso, con Kubernetes come piattaforma di destinazione. Per team che non hanno esperienza con questi paradigmi, la curva di apprendimento può essere ripida e richiedere tempo e investimenti in formazione specifica.
  • Complessità iniziale e di configurazione: l’impostazione di un workflow GitOps efficace, soprattutto in ambienti enterprise o distribuiti, può risultare complessa. È necessario pianificare con attenzione la struttura dei repository, i processi di approvazione, le integrazioni con i tool di CI/CD e i requisiti di sicurezza. La gestione di ambienti eterogenei e con policy stringenti aggiunge ulteriore complessità.
  • Secrets Management: uno degli aspetti più delicati nell’adozione di GitOps è la gestione sicura delle informazioni sensibili. Poiché Git non è progettato per archiviare segreti, è indispensabile integrare soluzioni esterne come HashiCorp Vault, AWS Secrets Manager, Azure Key Vault o strumenti di crittografia come Mozilla SOPS e Sealed Secrets, che però introducono complessità aggiuntiva e richiedono una governance accurata.
  • Scalabilità e gestione Multi-ambiente/Multi-cluster: con l’aumentare di applicazioni, ambienti (sviluppo, staging, produzione) e cluster, la gestione dei repository GitOps può diventare complicata. Fenomeni come repository sprawl (proliferazione eccessiva di repository) o Git overload (repository troppo complessi o con numerosi branch da gestire) possono ostacolare la scalabilità del modello. Mantenere il principio DRY (Don’t Repeat Yourself) su configurazioni multi-ambiente è una sfida concreta.
  • Visibilità Limitata (in setup complessi): sebbene Git fornisca un audit trail, comprendere lo stato operativo complessivo o diagnosticare problemi basandosi unicamente sulla navigazione di numerosi file di configurazione in Git può essere difficile, specialmente in sistemi distribuiti su larga scala. GitOps, di per sé, non è uno strumento di monitoraggio general-purpose delle performance o della salute del sistema.
  • Rollback complessi in alcuni scenari: Anche se tecnicamente eseguire un git revert è semplice, individuare il commit corretto da ripristinare in una cronologia fitta e interdipendente può essere difficile. Inoltre, il rollback di modifiche che hanno impatti sullo stato persistente (ad esempio, migrazioni di schemi di database) va oltre il semplice revert della configurazione e richiede strategie più elaborate.
  • Conflitti da commit automatici: se più processi CI/CD tentano di scrivere contemporaneamente sullo stesso file di configurazione nel repository Git (ad esempio, per aggiornare versioni di immagini), possono sorgere conflitti di merge che richiedono intervento manuale, interrompendo l’automazione.

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Molti di questi svantaggi non sono difetti intrinseci del paradigma GitOps in sé, ma piuttosto sfide legate alla sua implementazione, specialmente su larga scala o in ambienti particolarmente complessi. La scelta oculata degli strumenti, l’adozione di best practice consolidate (ad esempio, per la struttura dei repository, la gestione dei segreti, o le strategie di branching) e un investimento adeguato nella formazione dei team sono essenziali per mitigare questi ostacoli.

È necessario trovare un equilibrio tra l’ideale dichiarativo di GitOps e le esigenze operative quotidiane.

Ciò potrebbe significare utilizzare GitOps per i componenti del sistema che si prestano naturalmente a un approccio dichiarativo, e integrare workflow differenti (ma sempre tracciati e, ove possibile, automatizzati) per i componenti imperativi. In alternativa, si può assistere a un’evoluzione degli strumenti GitOps per supportare meglio questi scenari ibridi.

Pupazzo di Git

L’ecosistema degli strumenti GitOps

L’adozione di GitOps è supportata da un ecosistema ampio e in continua evoluzione di strumenti open-source e soluzioni enterprise.
Una panoramica degli strumenti più rilevanti, divisi per categorie:

Operatori GitOps Principali

  • Argo CD: operatore GitOps dichiarativo e continuous delivery per Kubernetes. È un progetto graduato della CNCF, noto per la sua interfaccia utente web intuitiva e le sue funzionalità avanzate di gestione delle applicazioni.
  • Flux CD: anch’esso un progetto CNCF graduato, Flux è un toolkit per mantenere i cluster Kubernetes sincronizzati con fonti di configurazione come repository Git, e per automatizzare gli aggiornamenti alle configurazioni quando c’è nuovo codice da deployare

Piattaforme CI/CD con funzionalità GitOps

  • Jenkins X: piattaforma open-source cloud-native che automatizza continuous integration e continuous delivery su Kubernetes, incorporando i principi GitOps nei propri workflow.
  • GitLab CI/CD: La popolare piattaforma DevOps GitLab offre funzionalità integrate per supportare workflow GitOps, spesso in combinazione con agenti Kubernetes o integrandosi con operatori come Flux.
  • GitHub Actions: soluzione di automazione CI/CD di GitHub, utilizzabile per realizzare pipeline GitOps, soprattutto in modelli push-based o per automatizzare aggiornamenti nei repository di manifest.
  • Codefresh: piattaforma CI/CD ottimizzata per Kubernetes e microservizi, offre un solido supporto GitOps e una dashboard avanzata basata su Argo CD.

Strumenti di Infrastructure as Code (IaC) e Altri Strumenti Correlati:

  • Terraform: uno strumento IaC open-source ampiamente utilizzato per definire e provisionare l’infrastruttura in modo dichiarativo su múltiples cloud provider e on-premise. Le configurazioni Terraform sono spesso gestite in Git e applicate tramite workflow GitOps.
  • OpenTofu: un fork open-source di Terraform, gestito dalla Linux Foundation, compatibile con i progetti Terraform esistenti
  • Pulumi: soluzione IaC che permette di definire infrastruttura e risorse cloud utilizzando linguaggi di programmazione general-purpose come Python, TypeScript, Go e C#.
  • Crossplane: un control plane open-source per Kubernetes che estende il modello GitOps alla gestione dell’infrastruttura cloud, permettendo di provisionare e gestire risorse cloud (database, reti, etc.) direttamente tramite l’API di Kubernetes e manifest YAML.
  • Tekton: un framework open-source Kubernetes-native per la creazione di sistemi CI/CD flessibili, che consente di definire pipeline come codice riutilizzabili e integrate con approcci GitOps.

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L’ecosistema GitOps è caratterizzato da una forte presenza di strumenti open source che favoriscono un’ampia adozione, un’innovazione rapida guidata dalla community e una potenziale interoperabilità. Si osserva una chiara tendenza verso piattaforme più integrate, capaci di combinare CI, CD e GitOps in un’unica soluzione — come Jenkins X, GitLab o Devtron — oppure di utilizzare operatori GitOps come motore di deployment all’interno di piattaforme di ingegneria interna (Internal Developer Platforms, IDP) più ampie.

Il futuro di GitOps appare orientato verso una maggiore intelligenza, con l’integrazione di AI e ML per l’automazione avanzata e il self-healing, un’espansione del suo campo di applicazione oltre Kubernetes (edge, serverless, IaC completa), e un focus continuo sulla sicurezza della supply chain, possibilmente attraverso evoluzioni come “Gitless GitOps” (Fonte, link esterno).

In questo scenario in rapido sviluppo, l’iniziativa OpenGitOps continuerà a svolgere un ruolo fondamentale nella definizione di standard condivisi, promuovendo linee guida e buone pratiche che accompagneranno l’evoluzione di questo paradigma.

Fonti

Agbo, E., & Melon, D. (2024). Implementing a CI/CD Pipeline within a GitOps Framework.

Cos’è un flusso di lavoro GitOps? (2024). Redhat.com. https://www.redhat.com/it/topics/devops/what-is-gitops-workflow

GitLab. (2022). Che cos’è GitOps? Gitlab.com; GitLab. https://about.gitlab.com/it-it/topics/gitops/

Kodakandla, N. Gitops: why it’s becoming the gold standard for the infrastructure management.

Nordström, A. (2024). Exploring GitOps for Smaller-Scale Applications.

Samuel, A. A., Badmus, O., Iheuwa, G. O., Ehizojie, L., & Segun, S. E. (2025). Comparative Analysis of GitOps Tools and Frameworks.