架构
模型上下文协议(MCP)遵循客户端-主机-服务器架构,其中每个主机可以运行多个客户端实例。这种架构使用户能够跨应用程序集成 AI 功能,同时保持明确的安全边界和关注点隔离。MCP 基于 JSON-RPC 构建,提供了一个有状态的会话协议,专注于客户端和服务器之间的上下文交换和采样协调。
核心组件
主机
主机进程作为容器和协调者:
- 创建和管理多个客户端实例
- 控制客户端连接权限和生命周期
- 执行安全策略和同意要求
- 处理用户授权决策
- 协调 AI/LLM 集成和采样
- 管理跨客户端的上下文聚合
客户端
每个客户端由主机创建,并维护一个独立的服务器连接:
- 与每个服务器建立一个有状态会话
- 处理协议协商和能力交换
- 双向路由协议消息
- 管理订阅和通知
- 维护服务器之间的安全边界
主机应用程序创建和管理多个客户端,每个客户端与特定服务器保持 1:1 关系。
服务器
服务器提供专门的上下文和功能:
- 通过 MCP 原语暴露资源、工具和提示词
- 独立运行,职责明确
- 通过客户端接口请求采样
- 必须遵守安全约束
- 可以是本地进程或远程服务
设计原则
MCP 建立在几个关键设计原则之上,这些原则指导其架构和实现:
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服务器应该极易构建
- 主机应用程序处理复杂的编排职责
- 服务器专注于特定、明确定义的功能
- 简单的接口最小化实现开销
- 清晰的分离实现可维护的代码
-
服务器应该高度可组合
- 每个服务器在隔离中提供专注的功能
- 多个服务器可以无缝组合
- 共享协议实现互操作性
- 模块化设计支持可扩展性
-
服务器不应能读取整个对话,也不应能"看到"其他服务器
- 服务器只接收必要的上下文信息
- 完整的对话历史保留在主机
- 每个服务器连接保持隔离
- 跨服务器交互由主机控制
- 主机进程执行安全边界
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功能可以逐步添加到服务器和客户端
- 核心协议提供最小必需功能
- 可以根据需要协商额外功能
- 服务器和客户端独立演进
- 协议设计为未来可扩展
- 保持向后兼容性
消息类型
MCP 基于 JSON-RPC 2.0 定义了三种核心消息类型:
- 请求:双向消息,带有方法和参数,期望得到响应
- 响应:成功结果或与特定请求 ID 匹配的错误
- 通知:单向消息,不需要响应
每种消息类型都遵循 JSON-RPC 2.0 规范的结构和传递语义。
能力协商
模型上下文协议使用基于能力的协商系统,客户端和服务器在初始化期间明确声明其支持的功能。能力决定了会话期间可用的协议功能和原语。
- 服务器声明资源订阅、工具支持和提示词模板等能力
- 客户端声明采样支持和通知处理等能力
- 双方必须在整个会话期间遵守声明的能力
- 可以通过协议扩展协商额外能力
每个能力都解锁会话期间使用的特定协议功能。例如:
这种能力协商确保客户端和服务器对支持的功能有清晰的理解,同时保持协议的可扩展性。