原创 idoubi 2025-04-13 16:09 广东
MCP 协议是一个基于主机-客户端-服务器架构的通信协议，旨在为大模型应用提供安全、可扩展的外部能力集成方案。
MCP 协议核心架构
MCP 协议遵循互联网常见的 C / S 架构，即客户端（Client）- 服务器（Server）架构。MCP 协议引入了主机（Host）的概念，组成了基本的主机（Host）- 客户端（Client）- 服务器（Server）架构。❝什么是进程？ 进程是一个具有一定独立功能的程序在一个数据集上的一次动态执行的过程，是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位，是应用程序运行的载体。一个主机应用可以创建和管理多个客户端进程，每个客户端进程与一个特定的服务器进程维持 1:1 的独立连接。3. 服务器MCP 协议中的服务器是在主机外运行的，用于提供特定资源和能力的外部程序。服务器程序的主要特点：通过 MCP 协议提供资源、工具和提示词独立运作，承担明确责任通过客户端接口请求采样必须遵守安全限制可以是本地进程或远程服务
MCP 协议应用场景举例
举个实际的例子，我们在电脑上安装了 Anthropic 公司开发的 Claude Desktop 桌面应用（以下简称 Claude）。在 Claude 的 MCP 服务器配置文件中，写入两个 MCP 服务器的配置信息：{
"mcpServers": {
"amap-maps": {
"command": "npx",
"args": ["-y", "@amap/amap-maps-mcp-server"],
"env": {
"AMAP_MAPS_API_KEY": "amap_api_key"
}
},
"flomo": {
"command": "npx",
"args": ["-y", "@chatmcp/mcp-server-flomo"],
"env": {
"FLOMO_API_URL": "https://flomoapp.com/iwh/xxx/xxx/"
}
}
}
}
amap-maps 是高德地图 MCP，提供多个工具，用于查询地理位置相关信息。flomo 是浮墨笔记 MCP，提供一个写笔记的工具，可以写入文本内容。配置完成后，重启 Claude 客户端。然后可以在 Claude 工具页面看到配置的两个服务器，一共提供了 13 个工具。我想从广州开车去武汉看樱花，请帮我规划一下路线，把行程计划保存到我的笔记。
amap-maps 服务器提供的四个工具，查询位置和天气信息，最后调用 flomo 服务器的 write_note 工具，把行程计划保存到了浮墨笔记。amap-maps 和 flomo 是两个服务器Claude 主机上存在着两个客户端，连接上了 amap-maps 和 flomo 两个服务器"主机-客户端-服务器"的协作流程：读取服务器配置文件。在主机启动的时候，读取了服务器配置文件，发现了两个服务器。启动本地服务器进程。主机按照配置的服务器运行方式（command + args + env），在本地电脑运行服务器。每个服务器启动一个本地进程，通过进程监听的方式，等待客户端连接。启动客户端进程。主机启动两个子进程，作为客户端，分别连接到两个本地服务器。客户端进程与服务器进程之间交换数据，保持通信连接。获取工具集合。主机维持着多个客户端与服务器之间的 1:1 配对连接，主机在连接建立之后获取到了所有服务器提供的所有工具（Tool）集合。处理用户请求。主机接收到用户的输入，向大模型发送请求，并将所有服务器提供的工具集合传递给大模型。由大模型进行意图识别和调度规划，告诉主机应该调用哪些工具来满足用户需求。并行执行多个工具调用。主机根据大模型返回的工具名称和参数，定位到对应的客户端和服务器组合，由客户端进程向服务器进程发送工具调用（CallTool）请求，得到服务器的响应数据。生成回复。主机使用请求服务器得到的内容，拼接对话上下文，请求大模型做总结输出。程序退出流程。主机退出时，所有的客户端子进程结束，与服务器的连接关闭，服务器进程结束。为了方便大家更形象地理解这一过程，我将这个协作流程用一张图展示出来。MCP 协议设计原则
MCP 协议建立在几个关键设计原则上，这些原则指导其架构和实现：1. 服务器应极其易于构建由主机应用来处理复杂的编排任务服务器专注于实现特定且明确的能力用简单的接口来最小化实现开销用清晰的分离原则使代码可维护2. 服务器应高度可组合每个服务器专注于提供独立的功能多个服务器可以无缝结合用共享协议实现互操作性用模块化设计支持可扩展性3. 服务器不应该读取整个对话，也不应该"窥视"其他服务器服务器只接收必要的上下文信息完整的对话历史与主机保持一致每个服务器连接保持隔离跨服务器交互由主机控制由主机进程来限制安全边界4. 功能可以逐步添加到服务器和客户端核心协议提供最小所需功能服务器与客户端根据需要协商额外能力服务器和客户端独立演进协议设计需要可扩展，以支持未来的一些特性协议保持向后兼容性MCP 协议关键组件
MCP 协议由几个关键组件组成，它们协同工作：1. 基础协议在协议层面，对以下内容进行基本的定义和约束：JSON-RPC 通信基础：约定了客户端与服务器通信过程中，消息应该如何编码连接生命周期：定义了客户端与服务器通信的完整流程传输机制：定义了客户端与服务器通信的消息应该怎样传递能力协商：由服务器与客户端双方协商可以提供给对方的功能2. 功能特性服务器与客户端都能各自实现丰富的特性。其中服务器可以向客户端提供以下功能：资源：上下文资料和数据，供用户或 AI 模型使用提示词：为用户准备的模板消息和工作流工具：提供给 AI 模型执行的功能函数客户端可以向服务器提供以下功能：采样：实现服务器代理功能根目录：限制服务器的可操作目录3. 额外工具MCP 协议还定义了一些额外的工具，供服务器和客户端通信使用：配置进度追踪取消通信错误报告日志记录4. 认证授权MCP 提供了一个授权框架，用于与 HTTP 一起使用。使用基于 HTTP 的传输实现应当符合此规范，而使用 stdio 传输的实现则不应遵循此规范，而是从环境获取凭据。此外，客户端和服务器可以协商自己的自定义身份验证和授权策略。MCP 协议的实现方必须支持 JSON-RPC 通信基础和生命周期管理。其他能力可根据应用程序的具体需求进行实现。MCP 协议采用模块化设计，在明确和分离关注点的同时，保证了客户端和服务器之间可实现丰富的交互。MCP 协议消息类型
所有 MCP 客户端和服务器之间的消息必须遵循 JSON-RPC 2.0 规范。该协议定义了以下类型的消息：1. 请求：带有方法和参数、期望得到响应的双向消息请求从客户端发送到服务器，反之亦然，以启动操作。{
jsonrpc: "2.0";
id: string | number;
method: string;
params?: {
[key: string]: unknown;
};
}
{
jsonrpc: "2.0";
id: string | number;
result?: {
[key: string]: unknown;
}
error?: {
code: number;
message: string;
data?: unknown;
}
}
{
jsonrpc: "2.0";
method: string;
params?: {
[key: string]: unknown;
};
}
