模型上下文协议（MCP）采用客户端-宿主-服务端架构，单个宿主可运行多个客户端实例。该架构支持用户跨应用集成AI能力，同时保持明确的安全边界与功能隔离。基于JSON-RPC构建的MCP协议，专注于客户端与服务端间的上下文交换及采样协调(sampling coordination)，提供有状态的会话管理。
核心组件
1. 宿主（Host）
宿主进程作为容器和协调器：
- 创建和管理多个客户端实例
- 控制客户端连接权限与生命周期
- 强制执行安全策略和授权要求
- 处理用户授权决策
- 协调AI/LLM集成与采样
- 管理跨客户端的上下文聚合
2. 客户端（Clients）
每个客户端由宿主创建并维护独立的服务端连接，具体功能包括：
- 为每个服务端建立有状态会话
- 处理协议协商与能力交换
- 双向路由协议消息
- 管理订阅与通知
- 维护服务端间的安全边界
宿主应用负责创建和管理多个客户端，每个客户端与特定服务端保持1:1对应关系。
3. 服务端（Servers）
服务端提供专业化的上下文处理与能力支持：
- 功能暴露：通过MCP基础协议开放资源、工具及提示词
- 独立运行：各服务端专注单一职责，独立运作
- 采样请求：经由客户端接口发起模型采样
- 安全合规：必须严格遵守安全约束规范
- 部署形态：支持本地进程或远程服务两种部署模式
设计原则
MCP基于以下核心设计原则构建，这些原则指导着其架构设计与实现：
1. 服务端应当极易构建
- 宿主应用处理复杂协调职责
- 服务端专注特定明确功能
- 简洁接口最大限度降低实现开销
- 清晰分离确保代码可维护性
2. 服务端应具备高度可组合性
- 每个服务端独立提供专注功能
- 多个服务端可无缝组合
- 共享协议确保互操作性
- 模块化设计支持可扩展性
3. 服务端不应读取完整对话内容，也无法"窥探"其他服务端内部数据
- 服务端仅接收必要的上下文信息
- 完整对话历史由宿主端保留
- 每个服务端连接保持隔离
- 跨服务端交互由宿主端管控
- 宿主进程强制实施安全边界
4. 功能可在服务端和客户端逐步扩展
- 核心协议仅提供最小必要功能
- 额外能力可按需协商添加
- 服务端与客户端可独立演进
- 协议设计预留未来扩展空间
- 始终保持向后兼容性
能力协商
模型上下文协议采用基于能力的协商系统，客户端和服务端在初始化时明确声明其支持的功能。能力决定会话期间可用的协议功能和基础组件。
- 服务端声明能力包括资源订阅、工具支持和提示模板
- 客户端声明能力包括采样支持和通知处理
- 双方在整个会话期间必须遵守声明的能力范围
- 可通过协议扩展协商额外能力
每项能力解锁会话中可使用的特定协议功能，例如：
- 已实现的服务端功能必须在服务端能力中声明
- 发送资源订阅通知需要服务端声明订阅支持能力
- 工具调用要求服务端声明工具相关能力
- 采样功能需要客户端声明对应支持能力
这种能力协商机制确保客户端和服务端对支持的功能有明确认知，同时保持协议的可扩展性。