Model Context Protocol Einführung

Tiefgehende Einblicke in das Model Context Protocol (MCP)

Protokoll-Spezifikation40 Min. Lesezeit

Protokoll-Übersicht

Das Model Context Protocol (MCP) ist ein offener Standard, der standardisiert, wie Anwendungen Kontext an große Sprachmodelle (LLMs) bereitstellen. Denken Sie an MCP wie einen USB-C-Anschluss für KI-Anwendungen—der eine standardisierte Möglichkeit bietet, KI-Modelle mit verschiedenen Datenquellen und Tools zu verbinden.

Hauptvorteile

Standardisierte Kommunikationsschnittstelle
Sichere Datenübertragung
Erweiterbare Architektur-Design
Plattformübergreifende Kompatibilität
Echtzeit-Kontext-Synchronisation
Plugin-basierte Erweiterungsunterstützung

Anwendungsfälle

Code-Analyse und -Verständnis
Dokumentationserstellung und -wartung
Projektmanagement-Integration
Datenbankabfragen und -operationen
API-Service-Integration
Workflow-Automatisierung

Architektur-Design

MCP-Protokoll-Schichtarchitektur und Komponentenübersicht

MCP-Host

KI-Anwendung

Die KI-Anwendung, die einen oder mehrere MCP-Clients koordiniert und verwaltet

Hauptverantwortlichkeiten:

Mehrere MCP-Clients koordinieren
KI-Modell-Interaktionen verwalten
Server-Antworten verarbeiten
Sitzungsstatus handhaben

MCP-Client

Verbindungsmanager

Eine Komponente, die eine Verbindung zu einem MCP-Server aufrechterhält und Kontext von einem MCP-Server für die Verwendung durch den MCP-Host erhält

Hauptverantwortlichkeiten:

Eins-zu-eins-Server-Verbindung aufrechterhalten
Kontext-Abfragen senden
Server-Antworten handhaben
Verbindungslebenszyklus verwalten

MCP-Server

Kontext-Anbieter

Ein Programm, das MCP-Clients über Tools, Ressourcen und Prompts Kontext bereitstellt

Hauptverantwortlichkeiten:

Client-Verbindungen akzeptieren
Kontext-Anfragen verarbeiten
Strukturierte Daten zurückgeben
Ressourcenstatus aufrechterhalten

Transport-Schicht

Kommunikationskanal

Verwaltet Kommunikationskanäle und Authentifizierung zwischen Clients und Servern

Hauptverantwortlichkeiten:

STDIO-Transport für lokale Prozesse
HTTP-Transport für entfernte Server
Nachrichten-Framing und Serialisierung
Authentifizierung und Sicherheit

Datenschicht

Protokoll-Definition

Definiert das JSON-RPC-basierte Protokoll für Client-Server-Kommunikation

Hauptverantwortlichkeiten:

JSON-RPC 2.0 Nachrichtenformat
Lebenszyklus-Management
Primitive Definitionen (Tools, Ressourcen, Prompts)
Benachrichtigungssystem

MCP-Primitive

Kern-Primitive, die definieren, was Clients und Server einander anbieten können

Tools

Ausführbare Funktionen, die KI-Anwendungen aufrufen können, um Aktionen durchzuführen

Beispiele:

Dateioperationen (lesen, schreiben, erstellen)
API-Aufrufe an externe Dienste
Datenbankabfragen und -operationen
Code-Analyse und Kompilierung
Systembefehl-Ausführung

Verfügbare Methoden:

tools/listtools/call

Ressourcen

Datenquellen, die kontextuelle Informationen für KI-Anwendungen bereitstellen

Beispiele:

Dateiinhalte und Metadaten
Datenbankdatensätze und Schemas
API-Antworten und Dokumentation
Git-Repository-Informationen
Konfigurationsdateien

Verfügbare Methoden:

resources/listresources/read

Prompts

Wiederverwendbare Vorlagen, die bei der Strukturierung von Interaktionen mit Sprachmodellen helfen

Beispiele:

System-Prompts für spezifische Aufgaben
Few-Shot-Beispiele zum Lernen
Code-Review-Vorlagen
Dokumentationsgenerierungs-Prompts
Analyse- und Zusammenfassungsvorlagen

Verfügbare Methoden:

prompts/listprompts/get

Transport-Schicht

Kommunikationsmechanismen, die den Datenaustausch zwischen Clients und Servern ermöglichen

STDIO-Transport

Verwendet Standard-Ein-/Ausgabeströme für direkte Prozesskommunikation

Anwendungsfälle:

Lokale MCP-Server auf derselben Maschine
Direkte Prozesskommunikation
Optimale Leistung ohne Netzwerk-Overhead
Einfache Einrichtung und Konfiguration

Beispiel:

npx @modelcontextprotocol/server-filesystem /path/to/files

Dateisystem-Server über STDIO starten

HTTP-Transport

Verwendet HTTP POST für Client-zu-Server-Nachrichten mit optionalen Server-Sent Events

Anwendungsfälle:

Entfernte MCP-Server
Cloud-basierte Dienste
Authentifizierung mit Bearer-Token
Skalierbare Server-Deployments

Beispiel:

https://api.example.com/mcp

Verbindung zu entferntem MCP-Server über HTTP

Nachrichtentypen

JSON-RPC 2.0-basierte Nachrichtentypen, die vom MCP-Protokoll unterstützt werden

initialize

Verbindung initialisieren und Protokollversion und Fähigkeiten aushandeln

Client → Server

Nachrichtenbeispiel:

{
  "method": "initialize",
  "params": {
    "protocolVersion": "2025-06-18",
    "capabilities": {
      "tools": {},
      "resources": {}
    },
    "clientInfo": {
      "name": "gemini-cli",
      "version": "1.0.0"
    }
  }
}

tools/list

Verfügbare Tools auf dem Server entdecken

Client → Server

Nachrichtenbeispiel:

{
  "method": "tools/list",
  "params": {}
}

tools/call

Ein spezifisches Tool mit bereitgestellten Argumenten ausführen

Client → Server

Nachrichtenbeispiel:

{
  "method": "tools/call",
  "params": {
    "name": "com.example.weather/current",
    "arguments": {
      "location": "San Francisco",
      "units": "imperial"
    }
  }
}

resources/list

Liste der verfügbaren Ressourcen abrufen

Client → Server

Nachrichtenbeispiel:

{
  "method": "resources/list",
  "params": {}
}

resources/read

Spezifischen Ressourceninhalt lesen

Client → Server

Nachrichtenbeispiel:

{
  "method": "resources/read",
  "params": {
    "uri": "file:///path/to/file.ts"
  }
}

prompts/list

Verfügbare Prompt-Vorlagen abrufen

Client → Server

Nachrichtenbeispiel:

{
  "method": "prompts/list",
  "params": {}
}

notifications/tools/list_changed

Client benachrichtigen, wenn sich verfügbare Tools ändern

Server → Client

Nachrichtenbeispiel:

{
  "method": "notifications/tools/list_changed"
}

Tool-Definitionsbeispiel

Beispiel dafür, wie Tools im MCP-Protokoll definiert werden

Wetter-Tool-Definition

Dieses Beispiel zeigt, wie ein Wetter-Tool mit ordnungsgemäßer Eingabeschema-Validierung und Dokumentation definiert wird.

// MCP 工具定义示例
{
  "name": "com.example.weather/current",
  "title": "Get Current Weather",
  "description": "Get current weather information for a specified location",
  "inputSchema": {
    "type": "object",
    "properties": {
      "location": {
        "type": "string",
        "description": "The location to get weather for"
      },
      "units": {
        "type": "string",
        "enum": ["metric", "imperial"],
        "description": "Temperature units",
        "default": "metric"
      },
      "include_forecast": {
        "type": "boolean",
        "description": "Whether to include forecast data",
        "default": false
      }
    },
    "required": ["location"]
  }
}

Schlüsselkomponenten:

name: Eindeutige Kennung für das Tool
title: Menschenlesbarer Anzeigename
description: Detaillierte Erklärung der Funktionalität
inputSchema: JSON Schema für Eingabevalidierung

Bewährte Praktiken:

Verwenden Sie Namensraum-Tool-Namen (z.B. com.example.weather/current)
Klare, beschreibende Dokumentation bereitstellen
Umfassende Eingabeschemas definieren
Standardwerte wo angemessen einschließen

Kommunikationsfluss

Vollständiger Kommunikationsfluss zwischen MCP-Clients und -Servern

Verbindung Initialisieren

Client stellt Verbindung her und verhandelt Fähigkeiten mit dem Server

Detaillierte Schritte:

Client sendet Initialisierungsanfrage mit Protokollversion
Server antwortet mit unterstützten Fähigkeiten
Beide Parteien verhandeln Kommunikationsparameter
Verbindung mit vereinbarter Protokollversion hergestellt

Fähigkeitserkennung

Client entdeckt verfügbare Tools, Ressourcen und Prompts

Detaillierte Schritte:

Liste verfügbarer Tools anfordern (tools/list)
Verfügbare Ressourcen anfordern (resources/list)
Verfügbare Prompts anfordern (prompts/list)
Fähigkeitsinformationen für effizienten Zugriff zwischenspeichern

Kontext-Austausch

Client fordert kontextuelle Daten von Ressourcen an und empfängt sie

Detaillierte Schritte:

Ressourcen-Leseanfragen senden (resources/read)
Strukturierte Daten in verschiedenen Formaten empfangen
Datenformat-Konvertierung nach Bedarf verarbeiten
Lokalen Kontext mit empfangenen Informationen aktualisieren

Tool-Ausführung

Client ruft Server-Tools auf, um Aktionen durchzuführen

Detaillierte Schritte:

Tool-Aufruf-Anfragen konstruieren (tools/call)
Erforderliche Parameter mit ordnungsgemäßer Validierung übergeben
Auf Ausführungsergebnisse vom Server warten
Zurückgegebene Daten verarbeiten und Fehler behandeln

Echtzeit-Updates

Synchronisation durch Benachrichtigungen aufrechterhalten

Detaillierte Schritte:

Auf Ressourcenänderungs-Benachrichtigungen hören
Tool-Listen-Updates dynamisch handhaben
Verbindungsunterbrechungen elegant verarbeiten
Verbindungen bei Bedarf wiederherstellen

Sicherheitsfeatures

Sicherheitsmechanismen und Schutzmaßnahmen im MCP-Protokoll

Authentifizierung

Mehrere Authentifizierungsmechanismen unterstützt

Unterstützte Methoden:

API-Schlüssel-Authentifizierung
OAuth 2.0-Flows
Bearer-Token
Benutzerdefinierte Authentifizierungs-Header

Autorisierung

Feinkörnige Berechtigungsverwaltung

Unterstützte Methoden:

Ressourcen-Ebene Berechtigungen
Operationstyp-Beschränkungen
Zeitbasierte Zugriffskontrolle
Ratenbegrenzung und Kontingente

Datenschutz

Ende-zu-Ende-Datensicherheit

Unterstützte Methoden:

TLS/SSL-Transport-Verschlüsselung
Nachrichteninhalt-Verschlüsselung
Maskierung sensibler Daten
Sichere Schlüsselverwaltung

Audit & Überwachung

Umfassende Operationsverfolgung

Unterstützte Methoden:

Anfrage/Antwort-Protokollierung
Berechtigungsprüfungs-Aufzeichnungen
Fehler- und Ausnahme-Verfolgung
Leistungsmetriken-Sammlung

Erste Schritte

Bereit, MCP mit Gemini CLI zu verwenden? Erkunden Sie diese Ressourcen

Plugin-API-Leitfaden Tools-API-Referenz Verwendungsbeispiele

Externe Ressourcen

Offizielle MCP-Dokumentation →MCP GitHub-Organisation →Referenz-Server →