模型上下文协议

什么是模型上下文协议（MCP）？

MCP（模型上下文协议）是用于将AI应用程序连接到外部系统的开源标准。MCP由Anthropic于2024年11月推出，被谷歌、OpenAI、微软等许多人工智能公司采用。使用MCP，像Claude、ChatGPT、Gemini等人工智能应用程序可以连接和访问数据源（本地文件、数据库）和工具（搜索引擎、外部获取、API）以及工作流（例如专门的提示），使它们能够访问关键信息并执行任务。

将MCP想象成AI应用程序的USB-C端口。正如USB-C提供了一种连接电子设备的标准化方式一样，MCP也提供了将AI应用程序连接到外部系统的标准化方法。

MCP可以启用什么？

1. 客服可以使用MCP访问您的谷歌日历和Notion，作为更个性化的人工智能助手。
2. 企业聊天机器人可以连接到整个组织的多个数据库，使用户能够使用聊天分析数据。
3. 访问外部数据——读取文件、数据库、Google Drive、Notion等。
4. 使用工具——搜索网络、运行代码、查询API
5. 采取行动——发送电子邮件、创建日历事件、管理任务
6. 连接到本地系统--与文件系统、终端或本地应用程序交互
7. 整合服务——GitHub、Postgres以及whatsapp、instagram、facebook、twitter等社交媒体账号。

为什么MCP很重要？

根据您在生态系统中的位置，MCP可以带来一系列好处。

• 开发者MCP在构建或集成AI应用程序或代理时减少了开发时间和复杂性。
• AI应用程序或代理MCP使AI应用程序或代理能够访问外部系统和工具，使它们能够执行自己无法执行的任务。
• 企业MCP使企业能够将其人工智能应用程序与现有系统集成，使他们能够利用人工智能的力量来改善运营。
• 用户MCP使用户能够利用人工智能的力量来改善他们的生活，使他们能够执行自己无法完成的任务。

MCP架构

MCP的概念

1.与会者：

MCP遵循客户端-服务器架构，其中MCP主机在一个或多个MCP服务器之间建立连接。MCP主机通过为每个MCP服务器创建一个MCP客户端来实现这一点。每个MCP客户端与其对应的MCP服务器保持专用连接。
使用 工作室 （标准输入/输出）传输通常服务于单个MCP客户端，而使用 可流式传输的HTTP 传输通常将服务于许多MCP客户端。
- 主要参与者: MCP架构的主要参与者是： 1. MCP主机：协调和管理一个或多个MCP客户端的AI应用程序 2. MCP客户端：一个组件，用于维护与MCP服务器的连接，并从MCP服务器获取上下文供MCP主机使用 3. MCP服务器：为MCP客户端提供上下文的程序

2.图层：

• 数据层（内部层）：定义基于JSON-RPC的客户端-服务器通信协议，包括生命周期管理和核心原语，如工具、资源、提示和通知。数据层的基本元素是工具、资源、提示和通知。
• 传输层（外部层）：定义实现客户端和服务器之间数据交换的通信机制和通道，包括特定于传输的连接建立、消息帧和授权。

数据层

传输层

MCP客户端

什么是MCP客户端？

一 MCP客户端 是一个位于MCP主机内部的组件，充当AI应用程序和MCP服务器之间的桥梁。主机为每个MCP服务器创建一个专用的MCP客户端，每个客户端在整个会话期间与其相应的服务器保持持久的、有状态的连接。

MCP客户的角色

MCP客户负责：

1. 连接管理 --使用适当的传输（本地服务器的STDIO，远程服务器的Streamable HTTP）启动、维护和优雅地终止与MCP服务器的连接。
2. 能力协商 --在初始化握手过程中，客户端与服务器交换能力声明，以便双方都知道支持哪些功能（工具、资源、提示、采样等）。
3. 消息路由 --将请求从主机转发到正确的服务器，并将响应返回给主机。
4. 上下文检索 --从MCP服务器获取工具、资源和提示，以便主机（AI应用程序）在生成响应时可以使用它们。
5. 生命周期管理 --处理连接错误、重新连接和干净关机。

MCP客户端的工作原理

当MCP主机启动时，它会读取其配置以发现要连接到哪些MCP服务器。对于每台服务器，它都会启动一个专用的MCP客户端，该客户端：

1. 建立到服务器的传输级连接（例如，通过STDIO生成本地进程或打开到远程端点的HTTP流）。
2. 执行 初始化握手 --发送一个 initialize 包含客户端协议版本和功能的请求，并接收服务器的协议版本和能力作为回报。
3. 发送a notifications/initialized 消息，表示客户端已准备就绪。
4. 开始发送请求（例如。， tools/list, tools/call, resources/read, prompts/get)根据需要代表主机。

MCP Host
   │
   ├── MCP Client A  ──── (STDIO) ────► Local MCP Server (e.g., file system)
   │
   └── MCP Client B  ──── (HTTP) ─────► Remote MCP Server (e.g., GitHub API)

MCP客户端功能

在初始化过程中，MCP客户端可以声明支持：

MCP服务器

什么是MCP服务器？

一 MCP服务器 是一个轻量级程序，它通过模型上下文协议向MCP客户端公开上下文（工具、资源和提示）。服务器充当AI应用程序和外部系统（如数据库、API、文件系统和第三方服务）之间的集成点。

服务器可以是：

• 本地 --与主机在同一台机器上运行，通过以下方式进行通信 工作室.
• 远程 --在单独的机器或云端点上运行，通过 可流式传输的HTTP.

MCP服务器的作用

MCP服务器负责：

1. 暴露图元 --声明和提供MCP客户端可以发现和使用的工具、资源和提示。
2. 处理请求 --处理传入的JSON-RPC请求（例如。， tools/call, resources/read)并返回格式良好的响应。
3. 维护安全边界 --每个服务器都在自己的进程或环境中运行，隔离对它所封装的外部系统的访问。
4. 发送通知 --主动通知连接的客户端有关更改（例如，资源已更新）。

MCP服务器原语

MCP服务器公开了客户端可以发现和使用的三个核心原语：

MCP服务器的工作原理

一旦与客户端的初始化握手完成，服务器：

1. 回应 tools/list 通过返回一个包含可用工具名称、描述和输入模式（JSON模式）的列表来请求。
2. 执行 tools/call 通过使用提供的参数运行所请求的工具并返回结果来请求。
3. 回应 resources/list 和 resources/read 通过返回可用数据源及其内容来请求。
4. 回应 prompts/list 和 prompts/get 通过返回可用的提示模板来请求。
5. 发送 通知 当相关状态发生变化时（例如。， notifications/tools/list_changed).

MCP Client  ──── tools/list ────────────────► MCP Server
            ◄─── [{ name, description, ... }] ──
            ──── tools/call { name, args } ───►
            ◄─── { result } ──────────────────

MCP服务器功能

在初始化过程中，MCP服务器可能会声明支持：

本地与远程MCP服务器