MCP Server On FC 之旅1: MCP 协议的深度解析与云上适配最佳实践

在人工智能技术高速发展的今天，数据孤岛、工具碎片化、上下文割裂问题已成为制约大模型发挥潜力的关键瓶颈。Model Context Protocol（MCP）作为 Anthropic 于 2024 年推出的开源协议，正引领着 AI 与数据交互的标准化进程。MCP 通过构建 Client-Server 架构，将大型语言模型（LLM）与分散的垂类数据源无缝连接，不仅解决了传统开发中"一事一议"的高成本难题，更通过 JSON-RPC 通信机制实现了跨平台互操作。其创新性体现在工具（Tools）、资源（Resources）、提示（Prompts）等五大核心原语的设计，使得 AI 应用既能安全访问本地数据库，又可灵活调用云端 API。

作为 AI 领域的"USB-C 接口"，MCP 正重构智能系统与数字世界的连接方式，为下一代自主智能体的发展奠定技术基石。 然而 MCP Server 在真实部署中面临分布式系统复杂性、资源限制（如连接池/超时控制）及长连接身份验证等安全挑战。函数计算平台通过协议原生支持与架构级优化（如自动扩缩容、会话持久化机制），系统性化解技术痛点，成为承载 MCP Server 的理想计算底座。 本系列将从技术原理到实战场景，深入解析函数计算如何攻克上述难题——本文作为开篇，将揭示 MCP 协议深度解析和云上最佳适配。

MCP Timeline

什么是 MCP?

MCP Clearly Explained

MCP 引入堪称 AI 协作的 USB-C 接口，其建立了通用的数据交互标准，数据提供者可以通过 MCP 服务器向 AI 系统提供结构化信息，而 AI 系统则可通过 MCP 客户端高效访问这些信息。

1. MCP Host（如 Claude Desktop、Cursor IDE、Cline）可视作一个 AI Agent，通过 LLM 实现意图解析与任务编排，协调 MCP Server 执行原子化子任务，同时维护全生命周期对话管理， 是整个系统的启动入口。

2. MCP Server 提供特定功能（工具、数据访问、领域提示）的外部程序，连接到 Google Drive、Github、数据库和 Web 浏览器等各种数据源），就像工具箱中的工具，每个服务器都专注于特定任务，这种设计使得在不破坏整个系统的情况下，可以轻松地替换或升级单个组件，能让大模型能很好地理解工具的功能范围及使用方法。

3. MCP Client 是 MCP Host 引用的中间件，负责与 MCP Server 建立连接，处理 STDIO/SSE 等通信协议、消息格式化和状态管理，确保人工智能模型与服务器之间进行可靠且安全的通信。

MCP 协议已经成为大语言模型（LLM）生态系统中不可或缺的核心组件，其解决了流式响应、实时交互、工具调用等场景中的众多技术挑战：

a. 流式传输优先：采用增量传输而非整体响应

b. 协议一致性：保证不同模型实现间的互操作性

c. 低延迟高效率：最小化传输开销和响应时间

d. 可扩展性：支持未来新功能的无缝集成

MCP 协议解析

生命周期

MCP LifyCycle

传输方式

MCP 使用 JSON-RPC 来编码消息。JSON-RPC 消息必须使用 UTF-8 编码，协议目前定义了两种用于客户端-服务器通信的标准传输机制：

1. STDIO，通过标准输入和标准输出进行通信

2. SSE, HTTP 与服务器发送事件

STDIO

[客户端] → stdin请求 → [MCP服务器] → stdout响应 → [客户端]

STDIO（标准输入输出）是 MCP 协议在本地或容器化环境中的主要实现方式。在技术层面，其工作原理如下：

1. 进程间通信机制：MCP 利用操作系统提供的标准 IO 流（文件描述符 0 [stdin]、1 [stdout]）在进程间传递数据

2. JSON 序列化：消息以 JSON 格式序列化，每行一个完整的 JSON 对象

在本地计算环境或容器化部署场景中，基于 STDIO 的实现通常会被打包为独立的二进制可执行文件。不同技术栈的实现形态各具特色：

• Node.js 生态通常通过 npx 提供，例如 "npx -y @amap/amap-maps-mcp-server"
• Python 生态则以 uvx 提供, 例如 "uvx mcp-server-time --local-timezone=Asia/Shanghai"

这种交付方式不仅简化了部署流程，还显著降低了环境依赖和配置的复杂性，使得跨平台部署变得极其轻量和高效。STDIO 以 JSON 行（JSON Lines/JSONL）格式进行通信，一个典型的交互流程如下：

{"type":"stdin","content":"{\"jsonrpc\":\"2.0\",\"id\":0,\"method\":\"initialize\",\"params\":{\"protocolVersion\":\"2024-11-05\",\"capabilities\":{\"sampling\":{},\"roots\":{\"listChanged\":true}},\"clientInfo\":{\"name\":\"mcp-inspector\",\"version\":\"0.7.0\"}}}","timestamp":"2025-03-31T01:55:13.505Z"}
{"type":"stdout","content":"npm run build-server","timestamp":"2025-03-31T01:55:13.530Z"}
{"type":"stdout","content":"> @modelcontextprotocol/server-filesystem@0.6.2 build-server\n> webpack --config webpack.config.js --env target=server","timestamp":"2025-03-31T01:55:13.707Z"}
{"type":"stdout","content":"asset index.js 286 KiB [compared for emit] (name: main) 1 related asset\norphan modules 288 KiB [orphan] 48 modules\n./server.ts + 47 modules 291 KiB [not cacheable] [built] [code generated]\nwebpack 5.98.0 compiled successfully in 618 ms","timestamp":"2025-03-31T01:55:15.007Z"}
{"type":"stdout","content":"node dist/server/index.js","timestamp":"2025-03-31T01:55:15.017Z"}
{"type":"stdout","content":"start server","timestamp":"2025-03-31T01:55:15.053Z"}
{"type":"stdout","content":"{\"result\":{\"protocolVersion\":\"2024-11-05\",\"capabilities\":{\"tools\":{},\"resources\":{}},\"serverInfo\":{\"name\":\"example-server\",\"version\":\"1.0.0\"}},\"jsonrpc\":\"2.0\",\"id\":0}","timestamp":"2025-03-31T01:55:15.056Z"}
{"type":"stdin","content":"{\"jsonrpc\":\"2.0\",\"method\":\"notifications/initialized\"}","timestamp":"2025-03-31T01:55:15.064Z"}
{"type":"stdin","content":"{\"jsonrpc\":\"2.0\",\"id\":1,\"method\":\"tools/list\",\"params\":{}}","timestamp":"2025-03-31T01:55:21.855Z"}
{"type":"stdout","content":"{\"result\":{\"tools\":[{\"name\":\"add\",\"description\":\"calc ohyee's add a and b\",\"inputSchema\":{\"type\":\"object\",\"properties\":{\"a\":{\"type\":\"number\"},\"b\":{\"type\":\"number\"}},\"required\":[\"a\",\"b\"],\"additionalProperties\":false,\"$schema\":\"http://json-schema.org/draft-07/schema#\"}}]},\"jsonrpc\":\"2.0\",\"id\":1}","timestamp":"2025-03-31T01:55:21.858Z"}
{"type":"stdin","content":"{\"jsonrpc\":\"2.0\",\"id\":2,\"method\":\"tools/call\",\"params\":{\"_meta\":{\"progressToken\":0},\"name\":\"add\",\"arguments\":{\"a\":1,\"b\":2}}}","timestamp":"2025-03-31T01:55:24.869Z"}
{"type":"stdout","content":"get 1 + 2","timestamp":"2025-03-31T01:55:24.873Z"}
{"type":"stdout","content":"{\"result\":{\"content\":[{\"type\":\"text\",\"text\":\"4\"}]},\"jsonrpc\":\"2.0\",\"id\":2}","timestamp":"2025-03-31T01:55:24.873Z"}
{"type":"interrupt","content":"Process interrupted by user","timestamp":"2025-03-31T01:55:42.514Z"}

TIPS：

开发 STDIO MCP Server 期间, 将调试日志打印到文件描述符 2 [stderr] 是一个不错的实践。

SSE

                HTTP POST请求
              ---------------→
[客户端]                            [MCP服务器]
              -----------------
                 SSE事件流推送

SSE（Server-Sent Events）是 MCP 在网络环境中的主要实现技术，尤其适合云服务和远程 API 调用场景。其技术实现细节包括：

1. HTTP 长连接：SSE 建立在 HTTP/1.1 或 HTTP/2 协议之上，使用 Content-Type: text/event-stream 头

2. 增量数据传输：服务器按照 SSE 格式推送事件数据，每个事件以 data: 前缀标识

3. 事件解析：客户端使用 EventSource API 或兼容库自动解析事件流

一个最简单的典型 MCP SSE 请求时序图如下：

MCP SSE 请求时序图

1.Client 发起一个 GET 请求，建立了一个 SSE 长连接** [Connection1]**

2.Server 回复 path 以及 sessionId [Connection1]

3.Client 使用 2 中 path 及 sessionId 发起 initialize HTTP POST 请求 [Connection2]

Client 发送包含协议版本和能力的 initialize 请求

4.Server 端快速响应 202，无 body** [Connection2]**

5.Server 返回 3 请求的响应真正的 message [Connection1]

Server 以其协议版本和能力响应

6.Client 使用 2 中 path 及 sessionId 发起 initialized HTTP POST 请求作为确认 [Connection3]

7.Server 端快速响应 202，无body [Connection3]

8.Client 使用 2 中 path 及 sessionId 发起 list tools HTTP POST 请求 [Connection4]

9.Server 端快速响应 202，无body [Connection4]

10.Server 返回 8 请求的响应真正的 message，即工具列表 [Connection1]

11.Client 使用 2 中 path 及 sessionId 发起 call tool HTTP POST 请求** [Connection5]**

12.Server 端快速响应 202，无body [Connection5]

13.Server 返回 11 请求的响应真正的 message，即工具调用结果 [Connection1]

接下来，我们可以通过一个 hello_world MCP Server + curl 工具来完整演示整个流程：

Terminal 1:

$ curl -v http://start-mnodejs-g-qzhihvopgs.cn-hangzhou.fcapp.run/sse

Terminal 2:

# initialize
$ curl -X POST --header "Content-Type: application/json" --data '{ "jsonrpc": "2.0", "id": 0, "method": "initialize", "params": { "protocolVersion": "2024-11-05", "capabilities": { "roots": { "listChanged": true }, "sampling": {} }, "clientInfo": { "name": "ExampleClient", "version": "1.0.0" } } }' "http://start-mnodejs-g-qzhihvopgs.cn-hangzhou.fcapp.run/messages?sessionId=c828f039-260a-416c-92bf-c05ad9a40599"

# initialized
$ curl -X POST --header "Content-Type: application/json" --data '{ "jsonrpc": "2.0", "method": "notifications/initialized" }' "http://start-mnodejs-g-qzhihvopgs.cn-hangzhou.fcapp.run/messages?sessionId=c828f039-260a-416c-92bf-c05ad9a40599"

# list tools
$ curl -X POST --header "Content-Type: application/json" --data '{"jsonrpc": "2.0", "id": 1, "method": "tools/list", "params": {}}' "http://start-mnodejs-g-qzhihvopgs.cn-hangzhou.fcapp.run/messages?sessionId=c828f039-260a-416c-92bf-c05ad9a40599"

# call tool
$ curl -X POST --header "Content-Type: application/json" --data '{"jsonrpc":"2.0","id":2,"method":"tools/call","params":{"name":"hello_world","arguments":{}}}' "http://start-mnodejs-g-qzhihvopgs.cn-hangzhou.fcapp.run/messages?sessionId=c828f039-260a-416c-92bf-c05ad9a40599"

从上面的时序图以及一个具体实践的流程看过来，我们可以明显看到 SSE 的优势和不足：

优势：

1. 协议轻量化, 基于 HTTP 协议实现，无需复杂握手，兼容现有基础设施，开发成本低

2. 实时流式推送，支持服务器主动推送文本数据（如日志、进度更新），适合长任务交互

3. 资源效率高，单连接复用推送

不足：

1. 单向通信限制， 仅支持服务端→客户端推送，需配合 HTTP 请求实现双向交互，这个就要求 SSE 长连接和后续配合该会话的 HTTP 请求必须在同一个 MCP Server 服务实例， 对于 MCP Server 实例需要横向扩展的场景提出了 Session 会话亲和的技术要求。

2. 协议演进趋势，Streamable HTTP 提案 2025.3.17 通过，后者支持动态流式升级与无状态服务，更适应云原生架构

TIPS:

重要的事情说三遍，重要的事情说三遍， 重要的事情说三遍

1. MCP Client 端应该为所有请求实现适当的超时，以防止连接挂起和资源耗尽

2. MCP Client 端应该及时释放掉，应防止 MCP Client 端的泄露导致服务端 SSE 长连接数目一直增长消耗服务端资源

3. 服务端应该设计合理的 Server Timeout 自动清理连接时长明显有问题的 SSE 长连接

MCP Proxy

鉴于 SSE 协议的配套实现在 2025 年 4 月左右才正式推出， 结合 MCP 时间线，当前市场中存量 MCP Server 绝大部分采用 stdio 传输机制实现, 为了在不改动任何存量 MCP Server 代码的前提下，实现从 stdio 到 SSE 的无缝转换，我们需要提供一个 stdiotosse 的 proxy，通过这一代理层，为 MCP 生态描绘一条平滑、低成本的技术演进路径，确保了协议创新不会给开发者带来额外的迁移负担。

MCP Stdio 传输方式和上古 Web 开发 CGI(Common Gateway Interface) 程序特别类似，如下图，http client 发送请求到 http server，http server 将 method，header 等信息，body 通过 stdin 传给 CGI 程序，CGI 程序执行动态页面渲染，最后把渲染后的 HTML 页面通过 stdout 返回给 http server, 最后再返回给 client 端

借助这个思路， 很快就能推导出下面的 proxy 方案：

社区里面也有了相关的轮子，比如热门的 supergateway, 只要输入如下命令即可实现一个存量的 stdio server 即可转换成 SSE Server

supergateway \
    --stdio "npx -y @modelcontextprotocol/server-filesystem ./my-folder" \
    --port 8000 --baseUrl http://localhost:8000 \
    --ssePath /sse --messagePath /message

• Subscribe to events: GET http://localhost:8000/sse
• Send messages: POST http://localhost:8000/message

但是这会带来另外一个问题， 承载 SSE 协议的是一个 http server, 天然就需要去支撑一定的并发能力，单个 mcp server stdio process 没有并行处理能力，支持不了一定的并发处理。为此，我们借鉴 CGI 的思想继续推导：PHP 在 Web 领域的实践，使用的是 fastcgi 进程池，如下图中的 FastCGI 进程管理器：

发送到服务器的 Web 请求将被分配给进程池中的 CGI 进程。该 CGI 进程将处理该单个请求。如果同时收到多个请求，则将启动多个 CGI 进程并行处理它们。然而，每个进程一次只能处理一个请求。服务器能够通过对 CGI 进程进行上下文切换来处理并发请求。操作系统调度程序将跟踪所有 CGI 进程，并在需要时切换正在 CPU 上运行的 CGI 进程，以使每个 CGI 进程在需要时都能获得属于自己的、公平的 CPU 时间份额。

因此， 将 stdiotosse 的 proxy 设计成如下方案是一个很不错的抉择，通过一个 MCP Server Stdio Process Pool 来提高并行处理能力，从而让前面支持 sse 协议的 http server 有更好的并行并发处理能力。

目前我们在 supergateway 的基础上， 增加了动态 MCP Server Stdio 进程池的实现，这个进程池的默认初始化值为 1， 最大进程数目为 10，这个两个值可以通过两个环境变量 MCP_STDIO_PROCESS_PRE_FORK 和 MCP_STDIO_PROCESS_MAX 来设置。MCP Server Stdio 进程池管理流程如下图：

实现的 diff：

https://github.com/aliyun-fc/supergateway/compare/04ff7d6fc12908a86efc60d0be59b42588b30018..d8bbf3b9e3677cd089f3118d7f34e7c50f4bcdec

TIPS:

1. 如果 MCP Server Stdio Process 是 IO 密集型， MCP_STDIO_PROCESS_PRE_FORK 和 MCP_STDIO_PROCESS_MAX 数目可以适当调大一些来支持更高的并发处理能力

2. 如果 MCP Server Stdio Process 是 CPU 密集型， MCP_STDIO_PROCESS_PRE_FORK 和 MCP_STDIO_PROCESS_MAX 数目可以适当调小一些，同时实例 CPU 和内存规格也要按需调大一些

并发压测：

Stdio Server 逻辑如 index.ts 所示，latency 为 0.15s ~ 1s 随机， 实例规格为 1C2G

压测客户端代码(100 个并发 client， 每次 client 串行执行 3 次, 执行正常)：

import asyncio
from mcp.client.sse import sse_client
from mcp import ClientSession
import logging
import time

logging.basicConfig(level=logging.INFO)
logger = logging.getLogger("LoadTestClient")

# 控制最大并发数
CONCURRENCY_LIMIT = asyncio.Semaphore(100)  # 根据服务器能力调整

async def robust_client_instance(instance_id: int):
    async with CONCURRENCY_LIMIT:
        try:
            async with sse_client(
                "https://mcp-server-gi-mmqoiftdwm.cn-hangzhou.fcapp.run/sse",
                headers={
                    "Authorization": "Bearer YOUR_API_KEY",
                    "X-Instance-ID": str(instance_id),
                },
            ) as streams:

                if streams is None:
                    raise ConnectionError("SSE连接失败")

                async with ClientSession(
                    read_stream=streams[0],
                    write_stream=streams[1],
                ) as session:
                    start = time.time()
                    await session.initialize()
                    logger.info(
                        f"实例{instance_id}; initialize 耗时: {time.time() - start}"
                    )
                    start = time.time()
                    r = await asyncio.wait_for(session.list_tools(), timeout=10.0)
                    logger.info(
                        f"实例{instance_id};list_tools 工具数: {len(r.tools)}; 耗时: {time.time() - start}"
                    )

                    # 执行操作
                    for i in range(3):
                        try:
                            # 设置call_tool超时
                            start = time.time()
                            result = await asyncio.wait_for(
                                session.call_tool(
                                    "add", {"a": instance_id, "b": 1 + i}
                                ),
                                timeout=10.0,
                            )
                            logger.info(
                                f"实例{instance_id}; 第 {i} 次迭代; call_tool 耗时: {time.time() - start}"
                            )

                            if result.isError:
                                logger.error(
                                    f"实例{instance_id} 第 {i} 次迭代, call_tool 调用失败: {result.content}"
                                )
                                raise Exception(
                                    f"实例{instance_id} 第 {i} 次迭代, call_tool 调用失败: {result.content}"
                                )
                            else:
                                logger.info(
                                    f"实例{instance_id} 第 {i} 次迭代, call_tool 调用成功: {result.content}"
                                )
                                assert (
                                    int(result.content[0].text) == instance_id + 1 + i
                                )

                        except asyncio.TimeoutError:
                            logger.error(f"实例{instance_id} 第 {i} 次迭代操作超时")
                            continue  # 跳过当前迭代继续执行

        except Exception as e:
            logger.error(f"实例{instance_id} 最终失败: {str(e)}")

async def main():
    tasks = [robust_client_instance(i) for i in range(100)]
    await asyncio.gather(*tasks, return_exceptions=True)

if __name__ == "__main__":
    asyncio.run(main())

为什么选择函数计算作为 MCP Server 托管运行时

真实世界中部署 MCP Server 面临的技术挑战包括：

1.分布式系统复杂性：需要在多节点环境中维护连接状态

2.资源限制处理：

• 连接池管理：有效分配和复用连接资源

• 超时控制：处理未响应或长时间计算情况

• 负载均衡：在多实例间均衡分配请求

3.安全隐患：

• 针对长连接的 DDoS 攻击防护

• 身份验证与会话维护：在长时间连接中保持认证状态

4.故障恢复机制：服务中断时的会话恢复和状态保持

5.高资源利用率与低成本：绝大多数 MCP Server 的业务流量呈现典型的稀疏性（Sparse Access）与突发性（Burstiness）特征——请求分布高度离散且流量峰谷波动显著。传统固定实例池（Instance Pool）的常驻模式导致资源闲置率过高。

阿里云函数计算作为阿里云 Serverless 计算平台， 有极致的按需自动弹性扩缩容速度和能力、零服务器管理免运维、多 AZ 容灾的高可用以及毫秒级按需计费能力。 在此基础上， 我们针对 MCP Server 远程服务能力做了如下增强：

1.推出支持 SSE 协议且具备并发能力的 MCP Runtime（内置我们上文阐述的 MCP Proxy），存量 STDIO 模式的 MCP Server 无需任何改动即可变为符合 SSE 协议的远端服务

2.在满足 MCP 场景 SSE 协议亲和调度的基础上（见 SSE 协议不足 1），让业务在面对 burst 流量 ，依然有快速弹性扩容能力。后续我们会专门出一篇文章来介绍 "MCP Server SSE 请求亲和性的技术与实战"

3.MCP Server SSE 作为远程服务需要鉴权访问等安全能力：

• 函数 HTTP 触发器及自定义域名提供多种鉴权方式，针对 AI 场景新提供了基于 Opaque Bearer Authorization 访问鉴权能力，与现有 AI 服务身份认证体系无缝对接

• 函数计算支持针对具体函数设置执行角色，运行时提供动态获取临时 Token，实现完全的无 AK 方案，这对接入阿里云体系内产品的 MCP Server 是一个非常安全合规的企业级姿势。

• 每个函数运行环境都是一个安全容器， 平台侧负责函数实例沙箱容器的漏洞修复及安全升级， 某个实例的 OOM 等异常不会扩散。

4.函数计算函数最大执行时长为 24 小时，基本可以满足绝大部分的长连接请求， 同时设置合理的 timeout，可以解决因为客户端 client 泄露导致的长连接一直消耗服务端资源的问题。

以上可以看出， 函数计算 Serverless 平台解决了绝大部分列出的真实世界中部署 MCP Server 面临的技术挑战；对于由于 SSE 协议本身带来的不支持断线重连/恢复会话，我们也持续跟进社区 Streamable HTTP 协议进展，让 Streamable HTTP 更顺利在函数计算 Serverless 平台落地。

上手案例：

• 直接登录 Function AI 平台体验 Mcp Server 一键部署

• 参考 https://github.com/devsapp/mcp-servers
  
  查看各种 MCP Server on FC 的代码示例

合作方：

• 阿里云百练 MCP 广场
  
  https://bailian.console.aliyun.com/?tab=mcp#/mcp-market

• 魔搭社区 MCP 广场
  
  https://www.modelscope.cn/mcp

• 宜搭: 钉钉客户端创建 ai 助理的技能正在灰度中

总结

MCP 的演进本质是加速 AI 基础设施的普及：

• 技术层：通过协议标准化降低开发门槛，使中小开发者能快速构建复杂 AI 应用。

• 商业层：催生“MCP 工具商店”等新商业模式，工具开发者可通过协议分成获利。

• 社会层：推动 AI 从“专家系统”转向“普惠技术”，例如农民通过自然语言指令操作智能农业设备。

随着 Anthropic、OpenAI 等巨头加速协议迭代，MCP 或将成为 AI 时代的"USB-C接口"——既奠定技术底座，又重构产业规则。开发者需密切关注协议演进，提前布局工具链生态，把握先机。

MCP 技术演进的核心方向预测：

• 协议架构升级：从 SSE 到 Streamable HTTP 的跨越

• 通用性扩展， 多模态统一接口， 扩展同一协议支持文本、图像、音频和视频

• 新交互模式， 分布式协作， 多个模型协同工作的协议扩展

• 生态系统扩展与标准化博弈，会有一个类似 npm 这样的 MCP Server Registry 出现

函数计算 Serverless 平台致力解决生产环境部署 MCP Server 面临的技术挑战，革新 MCP Server 的部署范式，给 MCP 社区蓬勃发展和 MCP Server 大规模落地、行业加速创新提供坚实的技术基础, 让全球开发者无障碍构建下一代 AI 服务, 重构行业创新速度，普惠 AI 黄金时代！

更多内容关注 Serverless 微信公众号（ID：serverlessdevs），汇集 Serverless 技术最全内容，定期举办 Serverless 活动、直播，用户最佳实践。