1. MCP 客户端-服务器架构

客户端-服务器架构是一种常见的网络应用架构，简单来说，就像餐厅里的顾客（客户端）和服务员（服务器）的关系。顾客点餐，服务员把菜单（请求）送到厨房，厨房做好菜（响应），再由服务员端给顾客。

理解客户端与服务器架构的基本概念

在客户端-服务器架构中，客户端 发起请求，服务器 接收并处理这些请求，然后将结果返回给客户端。这种模式的主要优点是：

  • 集中管理：服务器可以集中管理资源和数据，客户端无需关心底层实现。

  • 可扩展性：可以根据需要增加服务器的数量来处理更多的客户端请求。

  • 易于维护：服务器端的更新和维护不会影响客户端的使用。

了解 MCP 如何使用客户端-服务器模式进行通信

MCP 采用客户端-服务器架构，其中 主机（比如你的代码编辑器或 AI 应用）充当客户端，而 服务器 提供上下文、工具和提示。客户端和服务器之间通过 MCP 协议进行通信，该协议定义了消息的格式和交换方式。

理解客户端和服务器在 MCP 架构中的角色和职责

客户端（Client）:

  • 发起请求：客户端向服务器发送请求，请求特定的数据或服务。

  • 接收响应：客户端接收来自服务器的响应，并将其展示给用户或应用程序。

  • 维护连接：客户端负责与服务器建立和维护连接。

服务器（Server）:

  • 接收请求：服务器接收来自客户端的请求。

  • 处理请求：服务器处理客户端的请求，可能需要访问数据库、文件系统或其他资源。

  • 返回响应：服务器将处理结果作为响应返回给客户端。

  • 提供服务：服务器提供各种服务，例如数据查询、工具调用和提示生成。

2. MCP 主机 (Hosts)

MCP 主机就像一个应用程序的“大脑”，它需要访问各种信息和工具才能更好地完成任务。

理解 MCP 主机的定义：如 Claude Desktop、IDE 或 AI 工具等，通过 MCP 访问数据。

MCP 主机是指那些需要利用 LLM (大型语言模型) 的应用程序。为了让 LLM 更好地工作，这些主机需要访问各种数据源和工具。例如：

  • Claude Desktop: 一个桌面应用程序，可能需要访问本地文件或网络服务来增强其功能。

  • IDE (集成开发环境): 开发者使用的代码编辑器，可能需要访问代码仓库、API 文档等。

  • AI 工具: 各种人工智能工具，例如文本生成器、图像识别器等，可能需要访问大量数据来进行训练和推理。

了解 MCP 主机在整个架构中所扮演的角色

MCP 主机在整个架构中扮演着发起者的角色。它通过 MCP 客户端与 MCP 服务器建立连接，并利用服务器提供的上下文、工具和提示来增强自身的功能。

3. MCP 客户端 (Clients)

MCP 客户端就像一个“翻译”，它负责将主机发出的请求翻译成服务器可以理解的语言，并将服务器返回的结果翻译成主机可以理解的语言。

理解 MCP 客户端的角色：维护与服务器的 1:1 连接。

MCP 客户端是连接 MCP 主机和 MCP 服务器的桥梁。每个客户端都与一个特定的服务器建立唯一的连接。

了解客户端如何与服务器建立和维护连接

客户端通常通过以下步骤与服务器建立和维护连接：

  1. 初始化: 客户端发送 initialize 请求，包含协议版本和自身能力。服务器响应，确认协议版本和自身能力。

  2. 连接: 客户端使用特定的传输协议（例如 stdio 或 SSE）与服务器建立连接。

  3. 消息交换: 客户端和服务器通过发送请求和响应来交换信息。

  4. 心跳检测: 客户端定期向服务器发送心跳消息，以确保连接仍然有效。

  5. 终止: 客户端或服务器可以随时关闭连接。

4. MCP 服务器 (Servers)

MCP 服务器就像一个“专家”，它拥有特定的知识和技能，可以为客户端提供专业的服务。

理解 MCP 服务器的定义：轻量级程序，通过标准化的 Model Context Protocol 暴露特定能力。

MCP 服务器是提供特定功能的独立程序。这些功能可能包括：

  • 访问本地文件系统

  • 连接到数据库

  • 调用外部 API

  • 提供代码补全

  • 生成文档

了解服务器如何提供上下文、工具和提示给客户端

服务器通过以下方式提供上下文、工具和提示给客户端：

  • 上下文: 服务器可以提供关于当前环境的信息，例如当前打开的文件、当前选中的代码等。

  • 工具: 服务器可以提供各种工具，例如代码格式化工具、代码检查工具等。

  • 提示: 服务器可以根据当前上下文提供智能提示，例如代码补全、错误修复建议等。

5. 本地数据源 (Local Data Sources)

本地数据源就像你电脑里的各种文件和数据库，服务器可以访问它们来获取信息。

理解本地数据源的含义：计算机的文件、数据库和服务。

本地数据源是指位于 MCP 主机或同一网络中的数据源，例如：

  • 文件系统: 计算机上的文件和文件夹。

  • 数据库: 本地安装的数据库，例如 MySQL、PostgreSQL 等。

  • 本地服务: 运行在本地计算机上的服务，例如 Web 服务器、API 服务器等。

学习 MCP 服务器如何安全地访问本地数据源

MCP 服务器可以通过以下方式安全地访问本地数据源：

  • 权限控制: MCP 服务器需要具有访问本地数据源的适当权限。

  • 安全传输: MCP 服务器可以使用安全协议（例如 TLS）来加密数据传输。

  • 数据验证: MCP 服务器需要验证从本地数据源接收到的数据，以防止恶意代码注入。

6. 远程服务 (Remote Services)

远程服务就像互联网上的各种 API，服务器可以通过它们获取信息或执行操作。

理解远程服务的含义：通过互联网可用的外部系统（例如，通过 API）。

远程服务是指位于 MCP 主机外部，通过互联网访问的服务，例如：

  • API (应用程序编程接口): 由第三方提供的 API，例如天气 API、地图 API 等。

  • Web 服务: 通过 HTTP 协议提供的服务，例如 RESTful API。

学习 MCP 服务器如何连接到远程服务

MCP 服务器可以通过以下方式连接到远程服务：

  • HTTP 请求: MCP 服务器可以使用 HTTP 客户端库（例如 axios 或 node-fetch）发送 HTTP 请求到远程服务。

  • API 密钥: MCP 服务器需要提供有效的 API 密钥才能访问某些远程服务。

  • 安全传输: MCP 服务器可以使用 HTTPS 协议来加密数据传输。

7. LLM 集成

MCP 就像一个通用的接口，让 LLM 可以轻松地连接到各种数据源和工具，就像 USB-C 接口可以连接各种设备一样。

  • 理解 MCP 如何简化 LLM 与各种数据源和工具的集成

MCP 通过提供标准化的协议和架构，简化了 LLM 与各种数据源和工具的集成。开发者可以使用 MCP 客户端和服务器 SDK，轻松地构建 LLM 应用程序，而无需关心底层通信细节。

8. 灵活性和安全性

MCP 的架构设计考虑了灵活性和安全性，让你可以轻松地切换 LLM 提供商，并保护你的数据安全。

理解 MCP 的客户端-服务器架构如何增强 LLM 的灵活性和安全性

灵活性:

  • LLM 提供商切换: 由于 MCP 定义了标准化的接口，因此可以轻松地切换不同的 LLM 提供商，而无需修改应用程序代码。

  • 数据源和工具扩展: 可以轻松地添加新的数据源和工具，而无需修改 MCP 客户端和服务器的核心代码。

安全性:

  • 数据隔离: MCP 服务器可以安全地访问本地数据源和远程服务，而无需将敏感数据暴露给 LLM。

  • 权限控制: 可以对 MCP 服务器进行权限控制，限制其对数据源和工具的访问权限。

9. 下一代 AI 应用

MCP 正在成为构建下一代 AI 应用的基础，它将帮助开发者构建更智能、更安全、更灵活的 AI 应用。

  • 理解 MCP 作为构建下一代 AI 应用的基石的意义

MCP 提供了一个标准化的平台，用于构建下一代 AI 应用。它简化了 LLM 与各种数据源和工具的集成，提高了 LLM 的灵活性和安全性，并促进了 AI 应用的创新。随着 LLM 技术的不断发展，MCP 将在 AI 领域发挥越来越重要的作用。