從抓包看 MCP：AI 工具調用背后的通信機制

作者：張曉輝Addo 2025-04-27 07:53:47

MCP 支持兩種標準的傳輸實現：標準輸入/輸出（stdio）和 Server-Sent Event[1]（下稱 SSE）。stdio 基于命令行工具，多用于本地集成，通過進程通信來實現；SSE 基于客戶端和服務器的網絡通信，用于跨設備網絡的通信場景。

TL;DR

通過抓包分析，我們清晰地了解了 MCP 通信的全過程：從建立 SSE 連接、三步初始化、工具調用操作到最終的連接終止。可以看出，MCP 基于簡單的 SSE 協議搭建了一個功能強大的工具調用框架，使 AI 代理能夠便捷地調用外部工具完成復雜任務。

相比傳統的接口調用方式，MCP 更加靈活，能夠自動適應不同的工具集，讓 AI 代理 " 即插即用 " 地使用各種服務能力，這也是其設計的精妙之處。

當然，MCP 也并不是完美的，作為一個新興的協議，它仍然在不斷發展中。未來可能會有更多的功能和特性被添加進來，以滿足更復雜的需求。

背景

MCP 支持兩種標準的傳輸實現：標準輸入/輸出（stdio）和 Server-Sent Event^[1]（下稱 SSE）。stdio 基于命令行工具，多用于本地集成，通過進程通信來實現；SSE 基于客戶端和服務器的網絡通信，用于跨設備網絡的通信場景。

既然是用抓包來分析，我們就要選擇使用 SSE 傳輸 MCP server，然后通過工具進行網絡抓包分析。在抓包分析之前，我們必要對 SSE 協議進行簡單的了解。

SSE 協議

SSE 協議是一種服務器推送技術，使客戶端能夠通過 HTTP 連接從服務器自動接受更新，通常用于服務器向客戶端發送消息更新或者連續的數據流（流信息 streaming）。

本質上，HTTP 協議是無法實現主動推送消息的，除非服務端“通知”客戶端接下來發送的是流信息。因此客戶端便不會斷開該連接，并持續從該連接上接收數據流。

看到這里你是否想到了 WebSocket 協議，二者看起來都是客戶端與服務端建立連接，然后服務端向客戶端推送數據。看似相同，實際差別還挺大：

SSE 是基于 HTTP 的輕量級協議；WebSocket 是獨立的協議。
SSE 是基于 HTTP 請求 Accept: text/event-stream；WebSocket 借助 HTTP 升級協議 Upgrade: websocket，之后使用獨立協議。
SSE 是偽雙工，只支持服務端到客戶端的單向通信，客戶端到服務端的通信還需要另外發送 HTTP 請求進行；WebSocket 是全雙工的雙向通信。
SSE 簡單、輕量，適合單向低頻推送；WebSocket 復雜度高、實時性強，適合雙向高頻交互。

從上面的對比不難看出 MCP 選擇 SSE 作為網絡傳輸協議的原因了。

了解了 SSE 協議之后，我們就可以開始了。

環境

抓包工具：Proxyman ，并安裝 CA 證書，方便處理 HTTPS 的請求。
AI 應用：VSCode Insiders，安裝 Github Copilot 插件并開啟 Agent 模式。
MCP Server：使用上一篇文章^[2]。

圖片

配置 MCP Server

在 settings.json 中添加 MCP Server 配置，為了能夠使用 Proxyman 的 HTTP Proxy 在 /etc/hosts 中添加 127.0.0.1 nio.local。

{
  "mcp": {
    "servers": {
      "spring-ai-mcp-sample": {
        "type": "sse",
        "url": "http://nio.local:8080/sse"
      }
    }
  }
}

添加好之后就可以啟動 MCP Client 連接 Server 了。

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MCP 通信

下面我們將通過抓包分析，詳細了解 MCP 通信的完整生命周期，包括建立連接、初始化、操作和終止四個階段。

當我們的 VSCode 成功連接到 MCP Server，此時從 Proxyman 已經可以看到多條通信了。

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建立連接

由于不確定 Server 支持哪種方法，MCP Client 會同時發送 GET 和 POST 請求到我們配置的 Server 地址，嘗試建立連接。請求中的 Accept 是 text/event-stream，說明是與 Server 嘗試進行 SSE 通信。

這里配置的 Server 僅支持通過 GET 方式建立 SSE 通信，POST 請求收到 404 響應。而 GET請求的響應中，Server 端回傳了如下信息：

會話 id：3e19fbcd-51f4-4784-9f63-538c9a203859
事件 event ：endpoint
數據 data：*/mcp/messages?sessinotallow=3e19fbcd-51f4-4784-9f63-538c9a203859*，其中 /mcp/messages 是由服務側配置的 spring.ai.mcp.server.sse-message-endpoint: /mcp/messages。

id:3e19fbcd-51f4-4784-9f63-538c9a203859
event:endpoint
data:/mcp/messages?sessinotallow=3e19fbcd-51f4-4784-9f63-538c9a203859

這個 HTTP 連接作為后續 Server 向 Client 推送流信息的通道，所以在截圖中我們看到了其他的流信息。此時 MCP Client 與 Server 連接的聲明周期就開始了：

初始化
操作
終止

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初始化

初始化階段必須是客戶端與服務器之間的首次交互，這個過程有點類似 TCP 的三次握手。

Client 發起初始化請求

從 Server 接收到后續的通信端點后，Client 會發送 initialize

protocolVersion
capabilities 功能支持：listChanged
clientInfo

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": 1,
  "method": "initialize",
  "params": {
    "protocolVersion": "2025-03-26",
    "capabilities": {
      "roots": {
        "listChanged": true
      }
    },
    "clientInfo": {
      "name": "Visual Studio Code - Insiders",
      "version": "1.100.0-insider"
    }
  }
}

Server 響應初始化請求

同樣 Server 也回傳了流信息

相同的會話 id
事件類型 message
事件數據

id:3e19fbcd-51f4-4784-9f63-538c9a203859
event:message
data:{"jsonrpc":"2.0","id":1,"result":{"protocolVersion":"2024-11-05","capabilities":{"logging":{},"tools":{"listChanged":true}},"serverInfo":{"name":"webmvc-mcp-server","version":"1.0.0"}}}

在事件的數據部分，Server 也提供了與請求類似的內容（在下文中將直接展示流信息中的數據部分）：

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": 1,
  "result": {
    "protocolVersion": "2024-11-05",
    "capabilities": {
      "logging": {},
      "tools": {
        "listChanged": true
      }
    },
    "serverInfo": {
      "name": "webmvc-mcp-server",
      "version": "1.0.0"
    }
  }
}

初始化完成

在完成與 Server 端的信息交換，并協商（如版本兼容、功能支持）成功后，Client 發送請求完成初始化。

{
  "method": "notifications/initialized",
  "jsonrpc": "2.0"
}

這一次 Server 并不會有任何響應，像是 TCP 握手時客戶端發送了 ACK

操作

獲取 tool 列表

完成初始化后，Client 發送請求獲取 Server 支持的 tool 列表。

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": 2,
  "method": "tools/list",
  "params": {}
}

服務端通過 SSE 連接回傳 tool 列表，我們使用的示例 Server 中包含了 4 個 tool。在響應內容包含了如 tool 名字、輸入 schema 參數說明等信息。客戶端收到這個響應后，會在本地緩存 tool 列表避免頻繁的請求。只有當 Server 端更新了列表并通知 Client 后才會更新緩存內容。

篇幅原因，沒有全部展示列表內容。

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": 2,
  "result": {
    "tools": [
      {
        "name": "addUser",
        "description": "Add a new user",
        "inputSchema": {
          "type": "object",
          "properties": {
            "arg0": {
              "type": "object",
              "properties": {
                "email": {
                  "type": "string"
                },
                "name": {
                  "type": "string"
                }
              },
              "required": [
                "email",
                "name"
              ],
              "description": "user to add"
            }
          },
          "required": [
            "arg0"
          ],
          "additionalProperties": false
        }
      },
     //...
    ]
  }
}

有了 tool 列表之后，我們便可以嘗試讓 Copilot 為了執行任務了。在 Copilot Agent 模式下輸入和上次一樣的任務：

First, help me check the user list to see if there is a user named Carson. If not, add a new user: Carson carson@gmail.com^[3]; then check the list again to see if the new user was added successfully. Finally, say hello to Carson.

先來看執行結果。

在我發出任務請求后，VSCode 經過一通分析決定一次執行幾個 tool 來完成任務。這里我使用的是 GPT-4o。

圖片

如果切換到 Claude 3.7 Sonnet。

圖片

執行

回到 Proxyman 查看抓取的請求。

1.VScode 先請求 Copilot Server 時傳輸的請求內容比較長。以 GPT-4o 模型為例，請求大小為 49.7 KB，響應 1.34 KB。
請求中包含了：在響應中包含了經過分析任務后決定要調用的 tool：

{
  "choices": [
    {
      "index": 0,
      "delta": {
        "content": null,
        "role": "assistant",
        "tool_calls": [
          {
            "function": {
              "arguments": "",
              "name": "bb7_getUsers"
            },
            "id": "call_nL7ToTNvrfLwUPYoqtUH8Yx3",
            "index": 0,
            "type": "function"
          }
        ]
      }
    }
  ],
  "created": 1745649196,
  "id": "chatcmpl-BQTO863fJsOBHD4tU1LN3AEk5Uuo2",
  "model": "gpt-4o-2024-11-20",
  "system_fingerprint": "fp_ee1d74bde0"
}

一段非常長的系統 Prompt，有興趣的可以參考開發者整理的 GitHub Copilot Agent 官方 Prompt^[4]
可用的 tool 列表，包括 VSCode 官方提供的系統 tool 以及配置的 MCP Server 提供的 tool

2.VSCode 根據響應的內容，調用 MCP Tool。

//http://nio.local:8080/mcp/messages?sessinotallow=3e19fbcd-51f4-4784-9f63-538c9a203859
{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": 3,
  "method": "tools/call",
  "params": {
    "name": "getUsers",
    "arguments": {}
  }
}

MCP Server 在 SSE 連接中回傳 tool 的調用結果。

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": 3,
  "result": {
    "content": [
      {
        "type": "text",
        "text": "[{\"name\":\"John\",\"email\":\"john@example.com\"},{\"name\":\"Jane\",\"email\":\"jane@example.com\"}]"
      }
    ],
    "isError": false
  }
}

緊接著 VSCode 將調用結果發送給 Copilot Server 進行處理，然后又得到一個要調用的 tool，以及需要提供的參數。

3.如此往復，直到最終完成任務的執行。在最右一個發送給 Copilot Server 的請求中，可以看到這個任務執行過程中所有調用的 tool 請求和響應的列表。也就是說，每次調用模型時，都會帶上此前調用的所有 tool 請求和響應，因此請求的 size 也是逐漸變大的。

終止

終止操作就簡單了，對于 SSE 傳輸類型的 MCP 交互來說，就是斷開相關的 HTTP 連接。

參考資料

[1]Server-Sent Event: https://en.wikipedia.org/wiki/Server-sent_events

[2]上一篇文章: https://mp.weixin.qq.com/s/jhXpxkMSyts_O5OuDsE9XA

[3]carson@gmail.com: vscode-file://vscode-app/Applications/Visual%20Studio%20Code%20-%20Insiders.app/Contents/Resources/app/out/vs/code/electron-sandbox/workbench/workbench.html

[4]GitHub Copilot Agent 官方 Prompt: https://github.com/LouisShark/chatgpt_system_prompt/blob/main/prompts/official-product/github/github_copilot_agent.md

責任編輯：武曉燕來源：云原生指北

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