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构建你的 MCP 能力层：.NET 9 + SK 的系统方案

news 2025/9/23 17:16:01

环境准备与基线项目（.NET 9 + SK + MCP）

目标：搭建最小可运行的 .NET 控制台，引用 SK 与 MCP，完成一次 MCP Ping 健康检查（Stdio 与 SSE/HTTP 各跑通一次），并为后续端到端示例打下基线。

1.1 创建解决方案与基线项目

# 安装 .NET 9 SDK（略）mkdir SkMcp && cd SkMcpdotnet new sln -n SkMcp# 创建三个项目：
# 1) 最小可运行基线（含 Ping 冒烟测试）
# 2) MCP Server（Stdio/HTTP 两种宿主）
# 3) SK 客户端（演示“把 MCP 工具当作 SK 函数”）mkdir -p src/SkMcp.Baseline src/SkMcp.Server src/SkMcp.SkClient tests/SkMcp.End2Enddotnet new console -n SkMcp.Baseline -o src/SkMcp.Baselinedotnet new console -n SkMcp.Server   -o src/SkMcp.Serverdotnet new console -n SkMcp.SkClient -o src/SkMcp.SkClientdotnet new xunit   -n SkMcp.End2End  -o tests/SkMcp.End2End# 解决方案引用dotnet sln add src/*/**.csproj tests/*/**.csproj

结构建议

src/* 与 tests/* 分离，后者用于 E2E 冒烟（Ping、ListTools、CallTool 回显）。

为每个 Server 建 docs/ 示例资源目录，便于 resources 流程（第 6 章）。

版本固定策略：以上 dotnet add 仅添加包名，实际生效版本由根目录 Directory.Packages.props 锁定（Microsoft.SemanticKernel=1.65.0，McpDotNet.Extensions.SemanticKernel=0.0.1-preview-04）。构建管线中启用 -p:ContinuousIntegrationBuild=true 与 -warnaserror，确保出现不兼容 API 时能第一时间在 CI 上失败而非运行期暴露问题。

版本与兼容性建议

MCP SDK 仍在快速迭代，推荐在根目录使用 Directory.Packages.props 锁定主次版本，避免传递依赖“偷偷升级”。
McpDotNet.Extensions.SemanticKernel 与 SDK 存在配套关系：如遇 API 不匹配，优先以 MCP SDK 版本为锚回退/前进。

建议的 Directory.Packages.props 片段（版本固定）
<Project><ItemGroup><PackageVersion Include="ModelContextProtocol" Version="0.3.0-preview.*" /><PackageVersion Include="McpDotNet.Extensions.SemanticKernel" Version="0.0.1-preview-04" /><PackageVersion Include="Microsoft.SemanticKernel" Version="1.65.0" /></ItemGroup>
</Project>
说明：构建时将严格解析到以上版本；如需升级，请同步验证扩展包与 SDK 的 API 兼容性，再做渐进发布（先预发环境，再生产灰度）。

 <Project><ItemGroup><PackageVersion Include="ModelContextProtocol" Version="0.3.0-preview.*" /><PackageVersion Include="McpDotNet.Extensions.SemanticKernel" Version="0.3.*" /><PackageVersion Include="Microsoft.SemanticKernel" Version="1.*" /></ItemGroup></Project>

1.3 `.env` 与本地机密管理（User Secrets）

开发期：

使用 User Secrets + IConfiguration，避免把密钥写入源码；
appsettings.Development.json 仅放非敏感默认值；
机密键命名约定：OpenAI:ApiKey、GitHub:Token:RepoRead 等。

生产期：

云端使用 Key Vault/Secrets Manager + 托管标识；
容器仅挂载只读 Secret，不要把 .env bake 进镜像；
最小权限：OpenAI 仅 apiKey；GitHub PAT 起步 repo:read、issues:read。

1.4 MCP “Ping” 最小验证（Stdio 与 SSE/HTTP）

新增一个最小冒烟控制台（或在 Baseline 中内置）：

Stdio：通过 npx/Node 启动本地示例 server（如 server-everything），客户端 PingAsync + ListTools + CallTool("echo")；
SSE/HTTP：对等流程；
跨平台提示（Windows 常见问题）：若出现 ENOENT/找不到 npx，请使用 Node 的绝对路径或 where npx 结果；
长连接保活：定期 PingAsync；
E2E 测试点：
- Ping 成功；
- ListTools 至少包含 echo；
- CallTool("echo", { message: "hello" }) 返回包含 hello 的文本内容。

关于传输：SSE 仍可用，但更推荐 Streamable HTTP（第 2.4、4.2 详述）。

MCP 概念速通与协议选型（强化到 Streamable HTTP）

2.1 核心概念

Tools：由 MCP Server 暴露的可调用能力（读/写/搜索等）。
Resources：可检索/读取的外部资料（文档、代码、数据），支持分页与哈希标识。
Prompts：可复用提示模板，由 Server 声明，客户端可发现与调用。

flowchart LRsubgraph Host[LLM Host / Orchestrator]SK[Semantic Kernel]Behavior[FunctionChoiceBehavior Policies]endsubgraph MCPClient[MCP Client]Discovery[List Tools/Resources/Prompts]Invoke[call_tool]endsubgraph MCPServers[MCP Servers]S1[Server A e.g., GitHub]S2[Server B Doc/FS/DB]endsubgraph Backends[External Systems]GH[GitHub API]FS[File Store]DB[Database]endSK-->Behavior-->Discovery-->InvokeInvoke-->S1-->GHInvoke-->S2-->FSS2-->DB

sequenceDiagramautonumberparticipant User as User/Agentparticipant SK as SK (Kernel)participant MCPc as MCP Clientparticipant MCPs as MCP Serverparticipant Ext as External SystemUser->>SK: 触发任务（含系统/用户提示）SK->>MCPc: 列举可用工具（ListTools/Prompts/Resources）MCPc-->>SK: 工具与参数 SchemaSK->>SK: 策略评估（白名单/置信度/成本）SK->>MCPc: call_tool(tool, args)MCPc->>MCPs: 执行（Streamable HTTP/SSE/Stdio）MCPs->>Ext: 调用外部系统（幂等/超时/重试）Ext-->>MCPs: 结果/分页数据MCPs-->>MCPc: 流式增量内容（可包含 resource link）MCPc-->>SK: 聚合结果SK-->>User: 最终回答（含引用与可追溯信息）

2.4 传输协议选型

Stdio：本地开发/快速试验，零网络依赖。
SSE：历史方案，适合流式文本下行。
Streamable HTTP（推荐）：统一 HTTP 请求/响应 + 可选事件流，覆盖一次性结果与长任务输出；同一服务可既支持传统 HTTP，也支持事件流端点，便于渐进迁移。

迁移建议：HTTP 宿主默认启用 Streamable HTTP，保留 SSE 兼容端点若干版本。

作为 MCP Client——在 SK 中“接工具”

3.1 方式 A：用扩展包“一行接入”（Stdio & SSE/HTTP）

// Program.cs 片段
var builder = Kernel.CreateBuilder();
// ... 配置 OpenAI/AzureOpenAI 等模型// 以 Stdio 形式连接某 MCP Server（示例：server-everything）
await builder.AddMcpFunctionsFromStdioServerAsync(kernel:null, // 可省略，使用 builder 内核serverExecutablePath:"/absolute/path/to/node", // Windows 下建议绝对路径serverArgs: new [] { "npx", "-y", "@modelcontextprotocol/server-everything" },namePrefix: "everything_",            // 避免与其他 Server 同名工具冲突includedPlugins: null,includedFunctions: null,cancellationToken: ct);var kernel = builder.Build();// 打印工具清单（调试）
foreach (var f in kernel.GetFunctions())
{Console.WriteLine($"{f.PluginName}.{f.Name} -> {f.Description}");
}// 白名单方式减少“误触发”
var behavior = FunctionChoiceBehavior.Auto(allowance: 3,functions: kernel.GetFunctions().Where(f => f.Name.StartsWith("http_") || f.Name == "echo"));

实践加强

限流/超时：为高成本工具（如 http/get）套一层包装，设置超时、最大返回大小（KB/MB）与调用间隔（冷却时间）。
系统提示：在 system 中明确“仅在需要时才调用工具，并优先使用指定白名单”。

3.2 方式 B：纯 SDK（“裸接入”）把 MCP 工具转为 SK 函数

要点：

JSON schema → SK 参数：对 object/array 入参，优先整体 JSON 字符串透传，减少 LLM 构造复杂结构的出错率；
Content 聚合：call_tool 返回可能包含 text 与 resource 链接，注意把 ResourceLink 也回传给终端应用（用于可追溯）。

作为 MCP Server——用 C# 暴露你自己的工具

4.1 Stdio 版本（控制台宿主）

// Program.cs（简化）
var server = McpServerBuilder.Create("demo-server").WithToolsFromAssembly(typeof(Program).Assembly).WithResources(opts => opts.RootDirectory = "./docs").Build();await server.RunStdioAsync();

建议

每个工具方法都接受 CancellationToken，并在服务器级配置软超时；
输入校验：例如 CsvFilter(string column, string op, string value) 增加列名白名单、最大行数/文件大小限制，避免 OOM；
日志分流：业务日志走 stdout、诊断/调试走 stderr，方便客户端区分。

graph TB Client\[Client/Browser/Agent] --> Proxy\[Reverse Proxy/Nginx] Proxy --> Kestrel\[ASP.NET Core (Kestrel)] Kestrel -->|/mcp (HTTP)| EndpointHTTP\[HTTP Endpoint] Kestrel -->|/mcp/events (SSE)| EndpointSSE\[SSE/Events] EndpointHTTP --> Tools\[Tools] EndpointHTTP --> Resources\[Resources] EndpointSSE --> Tools EndpointSSE --> Resources

4.3 容器化（Dockerfile）

# 多阶段构建
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:9.0 AS build
WORKDIR /src
COPY . .
RUN dotnet publish src/SkMcp.Server/SkMcp.Server.csproj -c Release -o /outFROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:9.0
WORKDIR /app
COPY --from=build /out .
# 只读挂载机密；不要复制 .env 到镜像
ENTRYPOINT ["dotnet", "SkMcp.Server.dll"]

4.4 部署与运维（systemd / Nginx / 健康检查）

健康检查：除 MCP 通道 Ping 外，暴露独立 /healthz 区分进程活性与业务健康；
日志与指标：结构化日志（JSON）+ Prometheus 指标（QPS、失败率、P95 时延、事件流存活数）；
滚动升级：灰度/金丝雀，回滚策略与版本锚定。

端到端 A：开发者 GitHub 助手

5.1 选用官方 GitHub MCP Server

优先使用官方镜像/源码运行（Stdio 或远端 HTTP）；
从只读权限起步（repo:read、issues:read），确认调用路径稳定再逐步放开写权限；
为 search issues 之类高频工具加冷却时间与分页上限。

5.2 在 SK 侧注册 GitHub 工具（扩展包写法）

await builder.AddMcpFunctionsFromSseServerAsync(serverUrl: new Uri("https://your-github-mcp.example/mcp"),namePrefix: "gh_",includedFunctions: new [] { "search_issues", "get_repo" },cancellationToken: ct);

端到端 B：企业知识检索助手（Resources）

6.1 Server 侧资源暴露

大文件/大目录务必强制分页（按字节或行数），返回 cursor/next；
明确 contentType 与编码，例如 text/markdown; charset=utf-8；
返回 resourceUri 与 hash/etag，便于可追溯与缓存控制。

6.2 客户端（SK）检索与回答（ReAct 思路）

将“检索→调用→回答”的中间观察写入隐藏槽位或日志；
对用户输出统一以“三句话摘要 + 引用 URI”收尾；
对模型的工具选择策略使用白名单 + 置信阈值，避免“为了调用而调用”。

端到端 C：数据处理流水线（Prompts + Tools）

7.1 在 MCP Server 注册可复用 Prompt

将规范化的数据清洗/汇总模板以 Prompt 形式暴露，参数化日期、项目名等；
对 Prompt 做版本号管理（如 v2025.09）以便回溯。

flowchart TDT0[触发: {date}:{project}] --> T1[检索与预清洗 (MCP: CsvClean/CsvFilter/HttpGet)]T1 -->|失败: 重试N次→死信| DLQ[Dead Letter Queue]T1 --> T2[聚合与特征化 (MCP: Prompt v2025.09)]T2 --> T3[生成报告草稿 (SK: LLM with FunctionChoiceBehavior)]T3 -->|资源引用与哈希| T4[落盘→命名含内容哈希]T4 --> T5[发布/通知/审计]