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在应用程序之间集成 AI 功能，同时保持清晰的安全边界并隔离关注点。MCP 建立在 JSON-RPC 之上，提供有状态会话协议，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
graph LR
subgraph "应用程序主机进程"
H[主机]
C1[客户端 1]
C2[客户端 2]
C3[客户端 3]
H --> C1
H --> C2
H --> C3
end
subgraph "本地机器"
S1[服务器 1<br>文件和 Git]
S2[服务器 2<br>数据库]
R1[("本地<br>资源 A")]
R2[("本地<br>资源 B")]
C1 --> S1
C2 --> S2
S1 <--> R1
S2 <--> R2
end
subgraph "互联网"
S3[服务器 3<br>外部 API]
R3[("远程<br>资源 C")]
C3 --> S3
S3 <--> R3
end
主机
主机进程充当容器和协调器：
- 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隔离的服务器连接：
- 为每个服务器建立一个有状态会话
- 处理协议协商和功能交换
- 双向路由协议消息
- 管理订阅和通知
- 在服务器之间维护安全边界
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具有 1:1 的关系。
服务器
服务器提供专门的上下文和能力：
- 通过 MCP 原语公开资源、工具和提示
- 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 建立在几个关键的设计原则之上，这些原则指导其架构和实现：
服务器应该极其易于构建
- 主机应用程序处理复杂的编排职责
- 服务器专注于特定的、明确定义的能力
- 简单的接口最大限度地减少实现开销
- 清晰的分离使代码可维护
服务器应该高度可组合
- 每个服务器独立提供专注的功能
- 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
服务器不应该能够读取整个对话，也不能"窥视"其他服务器
- 服务器仅接收必要的上下文信息
- 完整的对话历史保留在主机中
- 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
功能可以逐步添加到服务器和客户端
- 核心协议提供最小的所需功能
- 可以根据需要协商其他能力
- 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
功能协商
模型上下文协议使用基于功能的协商系统，其中客户端和服务器在初始化期间明确声明其支持的功能。功能确定会话期间可用的协议功能和原语。
- 服务器声明资源订阅、工具支持和提示模板等功能
- 客户端声明采样支持和通知处理等功能
- 双方必须在会话期间遵守声明的功能
- 可以通过协议扩展协商其他功能
sequenceDiagram
participant Host
participant Client
participant Server
Host->>+Client: 初始化客户端
Client->>+Server: 使用功能初始化会话
Server-->>Client: 响应支持的功能
Note over Host,Server: 具有协商功能的活动会话
loop 客户端请求
Host->>Client: 用户或模型发起的操作
Client->>Server: 请求（工具/资源）
Server-->>Client: 响应
Client-->>Host: 更新 UI 或响应模型
end
loop 服务器请求
Server->>Client: 请求（采样）
Client->>Host: 转发到 AI
Host-->>Client: AI 响应
Client-->>Server: 响应
end
loop 通知
Server--)Client: 资源更新
Client--)Server: 状态变化
end
Host->>Client: 终止
Client->>-Server: 结束会话
deactivate Server
每个功能解锁特定的协议功能供会话期间使用。例如：
这种功能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。