Python开发MCP服务器及Inspector工具

开发 MCP Server 及 Inspector 工具需要深入理解协议细节和网络通信机制。以下是分步骤详解，基于假设的 MCP（自定义消息控制协议） 实现，采用 TCP 协议，包含消息头、数据类型、负载和校验码。

一、MCP 协议定义（假设样例）

python

# 消息格式：[HEADER][TYPE][LENGTH][DATA][CHECKSUM]

# HEADER: 2字节魔术字 0x4D43 (MC)

# TYPE: 1字节消息类型 (0x01:请求, 0x02:响应)

# LENGTH: 2字节数据长度（大端）

# DATA: 变长负载数据

# CHECKSUM: 1字节异或校验（从HEADER到DATA所有字节异或）

二、MCP Server 开发（Python 实现）

1. 使用 socket 库处理 TCP 连接

python

import socket

import threading

class MCPServer:

def __init__(self, host='0.0.0.0', port=9999):

self.server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

self.server.bind((host, port))

self.server.listen(5)

print(f"[*] MCP Server listening on {host}:{port}")

def handle_client(self, client_socket):

try:

while True:

data = client_socket.recv(1024)

if not data:

break

# 解析MCP消息

response = self.process_mcp_message(data)

if response:

client_socket.send(response)

except Exception as e:

print(f"Client error: {e}")

finally:

client_socket.close()

def start(self):

while True:

client_sock, addr = self.server.accept()

print(f"[*] Accepted connection from {addr[0]}:{addr[1]}")

client_handler = threading.Thread(

target=self.handle_client, args=(client_sock,))

client_handler.start()

def process_mcp_message(self, data):

# 解析和校验逻辑

if len(data) < 6:

return None

header = data[0:2]

if header != b'MC':

return None

msg_type = data[2]

length = int.from_bytes(data[3:5], byteorder='big')

if len(data) < 5 + length + 1:

return None

payload = data[5:5+length]

checksum = data[5+length]

# 计算校验

calculated_checksum = 0

for byte in data[:5+length]:

calculated_checksum ^= byte

if calculated_checksum != checksum:

return None

# 处理业务逻辑

print(f"Received MCP message: Type={msg_type}, Data={payload}")

# 构造响应（示例）

response = self.build_mcp_response(payload)

return response

def build_mcp_response(self, data):

# 构造响应消息

header = b'MC'

msg_type = 0x02

response_data = b'Server Processed: ' + data

length = len(response_data).to_bytes(2, 'big')

checksum = 0

message = header + bytes([msg_type]) + length + response_data

for byte in message:

checksum ^= byte

message += bytes([checksum])

return message

if __name__ == "__main__":

server = MCPServer()

server.start()

三、MCP Inspector 工具开发

1. 方案选择：TCP 代理 + 数据监控

Inspector 作为中间人，拦截并记录流量。

python

import socket

from threading import Thread

import argparse

class MCPInspector:

def __init__(self, listen_host, listen_port, remote_host, remote_port):

self.listen_host = listen_host

self.listen_port = listen_port

self.remote_host = remote_host

self.remote_port = remote_port

def proxy_handler(self, client_sock):

remote_sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

remote_sock.connect((self.remote_host, self.remote_port))

# 双向流量转发

def forward(src, dst, label):

while True:

data = src.recv(4096)

if not data:

break

self.inspect_data(data, label)

dst.send(data)

# 启动线程监控双向数据

Thread(target=forward, args=(client_sock, remote_sock, '-> Server')).start()

Thread(target=forward, args=(remote_sock, client_sock, '<- Server')).start()

def inspect_data(self, data, direction):

# 解析MCP消息并打印

print(f"\n{direction} MCP Message:")

try:

if data[:2] != b'MC':

print("Invalid MCP Header")

return

msg_type = data[2]

length = int.from_bytes(data[3:5], 'big')

payload = data[5:5+length]

checksum = data[5+length]

print(f"Type: {msg_type}, Length: {length}, Payload: {payload}, Checksum: {checksum}")

except Exception as e:

print(f"Parse error: {e}")

def start(self):

server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

server.bind((self.listen_host, self.listen_port))

server.listen(5)

print(f"[*] Inspector listening on {self.listen_host}:{self.listen_port}")

while True:

client_sock, addr = server.accept()

print(f"[*] Inspector accepted connection from {addr}")

handler = Thread(target=self.proxy_handler, args=(client_sock,))

handler.start()

if __name__ == "__main__":

parser = argparse.ArgumentParser()

parser.add_argument("--listen_host", default="0.0.0.0")

parser.add_argument("--listen_port", type=int, default=9998)

parser.add_argument("--remote_host", default="127.0.0.1")

parser.add_argument("--remote_port", type=int, default=9999)

args = parser.parse_args()

inspector = MCPInspector(

args.listen_host, args.listen_port,

args.remote_host, args.remote_port

)

inspector.start()

四、运行流程

1. 启动 MCP Server

bash

python mcp_server.py

2. 启动 Inspector（作为代理）

bash

python mcp_inspector.py --listen_port 9998 --remote_port 9999

3. 客户端连接 Inspector 而非直接连接 Server

python

# 示例客户端代码

import socket

client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

client.connect(('127.0.0.1', 9998)) # 连接到Inspector

client.send(b'MC\x01\x00\x05Hello\x00') # 示例消息（校验和可能无效）

response = client.recv(1024)

print("Response:", response)

五、扩展优化方向

1. 协议增强

O 支持更复杂的数据类型（JSON、二进制结构）。

O 添加身份验证（消息头包含 Token）。

2. 性能优化

O 使用 asyncio 替代多线程。

O 消息处理异步化。

3. Inspector 功能增强

O 图形界面（Tkinter/PyQt）。

O 数据包存储与回放。

O 流量统计（消息类型分布）。

4. 错误处理

O 完善校验失败的重传机制。

O 心跳包检测连接状态。

六、关键问题解决

1. TCP 粘包处理

O 在 process_mcp_message 中根据 LENGTH 字段精确切割数据。

2. 校验和验证

O 遍历所有相关字节进行异或计算，确保数据完整性。

3. 跨平台兼容性

O 使用标准库实现，确保Windows/Linux/macOS兼容。

通过此方案，可实现一个基础的 MCP 通信系统及监控工具，适用于物联网、工业控制等场景的调试与开发。