Model Context Protocol (MCP) 遵循客户端-主机-服务器架构，每个主机可运行多个客户端实例。这种架构使用户能够在应用程序中集成AI能力，同时保持明确的安全边界和关注点隔离。基于JSON-RPC构建，MCP提供了有状态会话协议，专注于客户端与服务器之间的上下文交换和采样协调。

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核心组件

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主机

宿主进程作为容器与协调器运作：
  • 创建并管理多个客户端实例
  • 控制客户端连接权限和生命周期
  • 执行安全政策与授权要求
  • 处理用户授权决策
    • 协调AI/LLM集成与采样处理
  • 管理客户端间的上下文聚合

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客户端

每个客户端由主机创建并维护独立的服务器连接：
  • 与每个服务器建立一个有状态会话
  • 处理协议协商与能力交换
  • 双向路由协议消息
  • 管理订阅和通知
  • 维护服务器之间的安全边界
主机应用程序创建并管理多个客户端，每个客户端与特定服务器保持1:1的关系。

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服务器

服务器提供专业化的上下文与能力：
  • 通过 MCP 基元公开资源、工具和提示
  • 独立运作，专注于特定职责
  • 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

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设计原则

MCP构建于若干关键设计原则之上，这些原则决定了其架构与实现方式：
  1. 服务器应该极其容易构建
    • 宿主应用程序处理复杂的编排职责
    • 服务器专注于特定、定义明确的能力
    • 简洁的界面最大限度地减少了实现开销
    • 清晰的分离使代码易于维护
  2. 服务器应当具备高度可组合性
    • 每个服务器独立提供专门的功能
    • 多台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
  3. 服务器不应能够读取整个对话，也无法"窥探"其他服务器
    • 服务器只接收必要的上下文信息
    • 完整对话历史留在主机中
    • 每个服务器连接保持隔离
    • 跨服务器交互由主机控制
    • 宿主进程强制执行安全边界
  4. 功能可以向服务器和客户端渐进式添加
    • 核心协议提供最低要求的必要功能
    • 可以按需协商额外的能力
    • 服务器与客户端独立演化
    • 协议设计具有未来扩展性
    • 保持向后兼容性

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能力协商

该工具使用基于能力的协商系统，客户端和服务器在初始化期间明确声明其支持的功能。能力决定会话期间哪些协议功能和原语可用。
  • 服务器声明能力如资源订阅、工具支持和提示模板
  • 客户端声明支持采样和通知处理等能力
  • 参与者必须在整个会话期间尊重已声明的能力
  • 通过协议扩展可协商获得额外的功能
每种能力解锁特定协议功能供会话使用。例如：
  • 已实现的 服务器特性 必须在服务器功能中进行广告展示
  • 发出资源订阅通知要求服务器声明订阅支持
  • 工具调用需要服务器声明其工具能力
  • Sampling 需要客户端在其功能中声明支持
智能体能力协商确保客户端和服务器能清楚了解所支持的功能，同时保持协议的扩展性。