MCP：LLM与知识库之间的通信协议—（3）核心概念

引言

之前内容中，我们介绍了MCP的基础内容，并简单实现了一个获取天气信息的MCP服务器。总之，MCP就像是LLM所使用的HTTP协议，LLM可以通过使用MCP协议从网络中获取资源，其架构也与HTTP类似。本节将介绍MCP协议核心概念与协议字段

概念

概念来自于官方文档，具体内容包含个人理解

MCP通信

MCP层主要处理消息帧、请求/响应链接和高级通信模式。其主要支持两种通讯方式

标准IO流
- 使用标准输入/输出进行通信
- 面向字节流(Windows系统可能要处理编码问题)
- 仅适用于本地进程
HTTP+SSE
- 使用服务器发送事件(SSE)进行服务器到客户端的消息传输
- 使用 HTTP POST 进行客户端到服务器的消息传输
- 适用于网络传输

生命周期

初始化阶段

这个阶段主要涉及到初始化请求、初始化响应、以及初始化通知

客户端发送带有协议版本和功能的 initialize 请求
服务器响应其协议版本和功能
客户端发送 initialized 通知作为确认
开始正常的消息交换

上面是初始化请求的抓包结果

上面是对初始化请求响应的抓包结果

上面是初始化通知的抓包结果

通信阶段

初始化后，支持以下模式:

请求-响应: 客户端或服务器发送请求,另一方响应
通知: 任何一方发送单向消息

断开链接

任何一方都可以终止连接:

通过 close() 进行优雅关闭
传输断开
错误条件

消息格式

该部分将介绍协议的格式。模型上下文协议(MCP)中的传输为客户端和服务器之间的通信提供基础。传输层负责处理消息如何发送和接收的底层机制。

MCP协议使用HTTP作为自己的底层协议，使用JSONRPC格式进行传输，其主要有四类消息

请求：客户端向服务端请求
响应：服务端向客户端响应
通知：客户端通知服务端，不需要响应
错误：告知请求出现错误

请求消息

在上方初始化请求时，消息格式就是请求消息

json 复制代码

{
  jsonrpc: "2.0",   // jsonrpc的版本号
  id: number | string,  // 请求的id号
  method: string,   // 当前请求想调用的方法
  params?: {
    [key: string]: unknown;
  } // 在此字段存放需要传递的参数
}

响应消息

json 复制代码

{
  jsonrpc: "2.0",
  id: number | string,  // 与请求的id相对应
  // result与error二选一
  result?: {
    [key: string]: unknown;
  },
  error?: {
    code: number,
    message: string,
    data?: unknown
  }
}

通知

json 复制代码

{
  jsonrpc: "2.0",
  method: string,
  params?: {
    [key: string]: unknown;
  }
}

采样

虽然采样似乎看着难以理解，但实际功能描述非常简单。在MCP的架构中，分为三个部分，LLM + MCP Client（客户端层）、MCP（协议端层）、MCP Server + Service（服务端层）。一般情况下，LLM利用MCP协议获取服务器服务。但在采样功能下，它允许服务端利用MCP调用LLM来获取回答。

采样工作原理

采样流程遵循以下步骤：

服务器向客户端发送 sampling/createMessage 请求
客户端审查请求并可以修改它
客户端从 LLM 采样
客户端审查补全结果
客户端将结果返回给服务器

工具

工具是模型上下文协议(MCP)中的一个强大原语，使服务器能够向客户端暴露可执行的功能。通过工具，LLM 可以与外部系统交互、执行计算并在现实世界中采取行动。通过工具，LLM不是知识一个单纯的对话模型，而是成为了一个可影响现实社会的Agent。

MCP 中的工具允许服务器暴露可执行的函数，这些函数可以被客户端调用并被 LLM 用来执行操作。工具的关键方面包括：

发现：客户端可以通过 tools/list 端点列出可用工具
调用：工具通过 tools/call 端点调用，服务器执行请求的操作并返回结果
灵活性：工具可以从简单的计算到复杂的 API 交互

为了方便展示，下面将使用MCP Server的SSE模式

tools/list

在连接到服务器之后，客户端去请求服务器的工具

服务器将按如下格式进行响应

json 复制代码

// 放在result内tools内
{
  name: string;          // 工具的唯一标识符
  description?: string;  // 人类可读的描述
  inputSchema: {         // 工具参数的 JSON Schema
    type: "object",
    properties: { ... }  // 工具特定的参数
  }
}

tools/call

客户端通过如下格式调用

服务端则通过如下格式进行数据响应

由于使用中文字符，有些响应信息无法直接显示