概念 - 核心架构 - 《大模型 MCP 协议文档 - 帮助手册 - 教程》

了解 MCP 如何连接客户端、服务器和 LLM
概述
核心组件
连接生命周期
错误处理（Error Handling）
实现示例（Implementation Example）
最佳实践（Best Practices）
- 传输选择（Transport Selection）
- 消息处理（Message Handling）
安全性考虑（Security Considerations）
调试与监控（Debugging & Monitoring）

了解 MCP 如何连接客户端、服务器和 LLM

模型上下文协议（Model Context Protocol，MCP） 基于灵活且可扩展的架构，支持 LLM 应用程序与集成之间的无缝通信。本文件介绍 MCP 的核心架构组件和概念。

概述

MCP 遵循 客户端-服务器 架构，其中：

主机（Hosts）：LLM 应用程序（如 Claude Desktop 或 IDE）用于发起连接。
客户端（Clients）：在主机应用程序内，与服务器保持 1:1 连接。
服务器（Servers）：为客户端提供上下文、工具和提示信息。

核心组件

协议层（Protocol Layer）

协议层负责处理 消息框架、请求/响应关联 以及 高级通信模式，支持以下语言实现：

TypeScript
Python

示例代码：

class Protocol<Request, Notification, Result> {
    // 处理传入的请求
    setRequestHandler<T>(schema: T, handler: (request: T, extra: RequestHandlerExtra) => Promise<Result>): void
    // 处理传入的通知
    setNotificationHandler<T>(schema: T, handler: (notification: T) => Promise<void>): void
    // 发送请求并等待响应
    request<T>(request: Request, schema: T, options?: RequestOptions): Promise<T>
    // 发送单向通知
    notification(notification: Notification): Promise<void>
}

关键类包括：

Protocol
Client
Server

传输层（Transport Layer）

传输层负责客户端和服务器之间的实际通信。MCP 支持多种传输机制：

标准输入/输出（Stdio）传输
- 通过标准输入/输出进行通信
- 适用于本地进程
HTTP + SSE 传输
- 采用 服务器推送事件（Server-Sent Events，SSE） 进行服务器到客户端的消息传递
- 使用 HTTP POST 进行客户端到服务器的消息传递

所有传输方式都使用 JSON-RPC 2.0 进行消息交换，详细的协议消息格式可参考 MCP 规范。

消息类型

MCP 主要有以下四种消息类型：

请求（Requests）：需要对方返回响应。

interface Request {
  method: string;
  params?: { ... };
}

结果（Results）：对请求的成功响应。 ```typescript interface Result {

 [key: string]: unknown;

}


3. **错误（Errors）**：表示请求失败。
   ```typescript
   interface Error {
     code: number;
     message: string;
     data?: unknown;
   }

通知（Notifications）：单向消息，不需要响应。

interface Notification {
  method: string;
  params?: { ... };
}

连接生命周期

1. 初始化（Initialization）

客户端发送 initialize 请求，包含协议版本和功能信息。
服务器返回响应，确认协议版本和功能信息。
客户端发送 initialized 通知以确认连接。
连接建立后，正常的消息交换开始。

2. 消息交换（Message Exchange）

初始化完成后，MCP 支持两种通信模式：

请求-响应模式（Request-Response）：客户端或服务器发送请求，对方返回响应。
通知模式（Notifications）：单向消息，不需要响应。

3. 终止（Termination）

连接可由任意一方终止，方式包括：

调用 close() 进行正常关闭
传输连接断开
发生错误

错误处理（Error Handling）

MCP 定义了以下标准错误代码：

enum ErrorCode {
  // JSON-RPC 标准错误代码
  ParseError = -32700,
  InvalidRequest = -32600,
  MethodNotFound = -32601,
  InvalidParams = -32602,
  InternalError = -32603
}

此外，SDK 和应用程序可以定义自定义错误代码（范围在 -32000 及以上）。

错误会通过以下方式传播：

作为请求的错误响应返回
在传输层触发错误事件
在协议层执行错误处理程序

实现示例（Implementation Example）

以下是一个简单的 MCP 服务器示例：

import { Server } from "@modelcontextprotocol/sdk/server/index.js";
import { StdioServerTransport } from "@modelcontextprotocol/sdk/server/stdio.js";
const server = new Server({
  name: "example-server",
  version: "1.0.0"
}, {
  capabilities: {
    resources: {}
  }
});
// 处理请求
server.setRequestHandler(ListResourcesRequestSchema, async () => {
  return {
    resources: [
      {
        uri: "example://resource",
        name: "Example Resource"
      }
    ]
  };
});
// 连接传输层
const transport = new StdioServerTransport();
await server.connect(transport);

最佳实践（Best Practices）

传输选择（Transport Selection）

本地通信
- 使用 stdio 传输，适用于本机进程间通信
- 高效、简单，便于进程管理
远程通信
- 使用 SSE 传输 以适配 HTTP 兼容场景
- 需考虑安全性，包括身份验证和授权

消息处理（Message Handling）

请求处理
- 严格验证输入
- 使用类型安全的模式（schema）
- 处理错误
- 实现超时机制
进度报告
- 使用进度标识符（progress token）跟踪长时间操作
- 逐步报告进度
- 提供总进度信息（如果已知）
错误管理
- 采用适当的错误代码
- 提供清晰的错误信息
- 发生错误时清理资源

安全性考虑（Security Considerations）

传输安全
- 远程连接使用 TLS
- 验证连接来源
- 必要时实施身份验证
消息验证
- 严格校验所有传入消息
- 过滤并清理输入数据
- 设置消息大小限制
- 确保符合 JSON-RPC 规范
资源保护
- 实施访问控制
- 验证资源路径
- 监控资源使用情况
- 对请求进行速率限制
错误处理
- 避免泄露敏感信息
- 记录安全相关的错误
- 适当清理错误状态
- 处理拒绝服务（DoS）攻击

调试与监控（Debugging & Monitoring）

日志记录
- 记录协议事件
- 跟踪消息流
- 监控性能
- 记录错误
诊断
- 实现健康检查（Health Checks）
- 监控连接状态
- 跟踪资源使用情况
- 进行性能分析
测试
- 测试不同传输方式
- 验证错误处理逻辑
- 检查边界情况
- 进行服务器负载测试