一、它长什么样

前 8 位固定：fc00::/7 里的第 8 位是 1，所以实际用 fd00::/8。 剩下 120 位分三段：40 位全局 ID、16 位子网 ID、64 位接口标识。

第二行「40 位随机」是整个设计的核心： 2 的 40 次方约 1.1 万亿，所以「两家公司抽到同一个」的概率可以忽略。 这就是它叫「唯一本地」而不是「私有」的原因。 第三行「16 位子网」够划 65536 个网：大企业按楼层、按部门分都够用。

二、和 IPv4 私网地址的关键区别

表面看都是「内网用的地址」，但性质完全不同：

第三行是 ULA 真正的价值： 两家公司合并，各自的 10.0.0.0/8 都要重编——这是并购里最烦的活之一。 而 ULA 因为前缀不同，直接就能互访。 第四行要注意「不能直接上网」：ULA 地址不能在公网上路由， 所以要出门还是得有全局地址——常见做法是「内网 ULA、出口全局」，双栈并行。

三、什么时候该用

三种典型场景：

第一行「不依赖运营商」很实际：全局地址是运营商给的，换一家就变； 内网如果用 ULA，换运营商时内网一行配置都不用改。 这是运维喜欢 ULA 的主要原因。 第二行「要规划全局 ID」是个提醒：别随手 fd00::/8 一刀切， 每个园区抽一个不同的 40 位，互联时才不会撞。

四、一个容易踩的坑

有些系统会把 ULA 当成「公网地址」处理：因为它不在 fe80 里，看起来像全球地址。 结果是「内网流量试图走默认路由出去」，然后被丢。 解决办法是「在边界路由器上明确不转发 ULA」：这条规则几乎所有 IPv6 的边界配置里都有。 另一个坑是「DNS 返回 AAAA 记录」： 如果内网服务只配了 ULA，而客户端拿到的是全局地址，就连不上。 所以双栈环境里，DNS 要按「客户端在哪儿」返回不同的记录——这一块比 IPv4 时代复杂。

五、动手 Demo：唯一本地地址，自己划一块内网

算一下 40 位随机能抽多少个全局 ID，再看每个全局 ID 之下有多少容量。 注意「一家撞上别人的概率」那一行：9.09e-06。

rand = 2 ** 40
n = 1000 * 10000
print(rand, rand / 1e12)
print('%.2e' % (n / rand))
print('%.1e' % (rand * 65536))

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
唯一本地地址，自己划一块内网
--------------------------------------------------------------------
**IPv6 里对应「私有地址」的是「唯一本地地址」（ULA）**：**fc00::/7，实际只用 fd00::/8。**
**它和 IPv4 私网地址的区别是：中间 40 位要随机，避免两家公司撞车。**

  部分                 取值          说明
  -----------------------------------------------------
  唯一本地地址总段     fc00::/7      1 位表示「本地」
  实际可用             fd00::/8      第 8 位固定为 1
  全局 ID              40 位随机     每家公司自己抽
  子网 ID              16 位         能切 65536 个子网

**算一下「40 位随机够不够」**：
**1099511627776 个不同的全局 ID**（约 1.1 万亿）
**假设全球 1000 万家企业各抽一个，一家撞上别人的概率约 9.09e-06**
**这个概率低到「不用协调」**——**这就是 ULA 和 IPv4 私网地址最大的不同。**
**IPv4 的 10.0.0.0/8 是「全世界共用」，一合并网络就冲突**；**ULA 是「各抽各的」，基本不会撞。**

**每个全局 ID 之下的容量**：
**65536 个 /64，每个 /64 里 1.84e+19 个地址**——
**合计 7.2e+16 个 /64**

**有一点要注意**：**ULA 地址不能在公网上路由**，
**所以「内网用 ULA、出口用全局地址」是常见搭配**——
**和 IPv4 的「内网 192.168、出口公网 IP」是一个套路。**

1.1 万亿个全局 ID 这个数量级，足够「每家公司随便抽」： 就算全球有一千万家企业各抽一个，撞上的概率也只有百万分之一量级。 所以 ULA 不需要「统一分配机构」——这是它和 IPv4 私网地址的根本区别。 「合计 7.2e16 个 /64」这个数说明 ULA 的容量也大到用不完： 它不是为了「省」设计的，是为了「不冲突」设计的。 这一点和 IPv4 私网地址的思路完全相反。 实测一句：本机 ipconfig 里能看到 WLAN 的 fe80 地址， 但没有 fd 开头的地址——因为 Windows 默认不给网卡配 ULA，要手工加。 这也说明「ULA 是可选的」，不像 fe80 那样必需。

30 秒实验

1. 算一下：一个 40 位全局 ID 之下能切多少个 /64？
2. 想一下：为什么 ULA 不需要「统一的分配机构」？
3. 想一下：双栈环境里 DNS 要注意什么？

常见误区

1. 以为「ULA 就是 IPv6 的私有地址，一回事」。 机制不同，ULA 靠随机避免冲突， 私网地址靠约定然后忍受冲突。
2. 以为「ULA 能直接上网」。 不能，公网不路由这个前缀。
3. 以为「ULA 前缀随便写 fd00::/8 就行」。 多园区要各抽一段，否则互联时会撞。

下一节讲 IPv6 的分片：只有源端能分。

• ☐ （本节完，下一节 4.6.8 IPv6分段处理）

相关笔记

• 全局地址与私有地址
• 全局单播地址
• 📚 图解TCP／IP · 索引