MCP 网关

MCP 网关 是 模型上下文协议 (MCP) 服务器的反向代理和管理层，能够在 Kubernetes 环境中实现可扩展的、基于会话感知的路由、授权以及 MCP 服务器的生命周期管理。

目录

• 概述
• 关键概念
• 架构
• 特性
• 快速入门 – 本地部署
• 快速入门 – 一键部署至 Azure

概述

本项目提供：

• 用于将流量路由到具有会话亲和性的 MCP 服务器的数据网关。
• 用于管理 MCP 服务器生命周期（部署、更新、删除）的控制平面。
• 企业级集成点，包括遥测、访问控制和可观性。

关键概念

• MCP 服务器：实现模型上下文协议的服务器，通常是一个可流式传输的 HTTP 端点。
• 适配器：在网关中表示 MCP 服务器的逻辑资源，在 /adapters 范围内进行管理。设计用于与其他资源类型（例如 /agents）共存于统一的人工智能开发平台中。
• 工具：注册了 MCP 工具定义的资源，可通过工具网关路由器动态路由。每个工具都包含有关其执行端点和输入模式的元数据。
• 工具网关路由器：作为智能路由器的 MCP 服务器，根据工具定义将工具执行请求定向到适当的已注册工具服务器。为了实现会话亲和性，网关后方可以运行多个路由器实例。
• 基于会话的状态感知路由：确保具有给定 session_id 的所有请求始终路由到同一 MCP 服务器实例。

架构

flowchart LR
    subgraph 客户端[" "]
        direction TB
        数据客户端["🔌 代理/MCP<br>数据客户端"]
        管理客户端["⚙️ 管理<br>客户端"]
    end

    subgraph 网关["MCP 网关"]
        direction TB
        
        subgraph 认证1["身份验证与授权"]
            认证["🔐 数据平面认证<br>Bearer Token / RBAC"]
            认证2["🔐 控制平面认证<br>Bearer Token / RBAC"]
        end
        
        subgraph 数据平面["数据平面"]
            路由["🔀 适配器路由<br>/adapters/{name}/mcp"]
            工具路由["🔀 工具网关路由器<br>/mcp"]
        end

        subgraph 控制平面["控制平面"]
            direction LR
            适配器管理["📦 适配器管理<br>/adapters CRUD"]
            工具管理["🔧 工具管理<br>/tools CRUD"]
        end
        
        subgraph 管理["后台服务"]
            部署管理["☸️ 部署管理器"]
            元数据管理["📋 元数据管理器"]
        end
    end

    subgraph 集群["Kubernetes 集群"]
        direction TB
        
        subgraph 服务器行[" "]
            direction LR
            
            subgraph MCP服务器["MCP 服务器"]
                direction TB
                PodA["mcp-a-0"]
                PodA1["mcp-a-1"]
                PodB["mcp-b-0"]
            end
            
            subgraph 工具路由器["工具网关路由器"]
                direction TB
                Router1["toolgateway-0"]
                Router2["toolgateway-1"]
            end
        end
        
        subgraph 工具服务器["已注册工具服务器"]
            direction LR
            Tool1["tool-1-0"]
            Tool2["tool-2-0"]
        end
    end

    元数据[("💾 元数据存储<br>服务器与工具信息")]

    数据客户端 -->|"MCP 请求"| 认证
    管理客户端 -->|"API 调用"| 认证2
    
    认证 --> 路由
    认证 --> 工具路由
    认证2 --> 适配器管理
    认证2 --> 工具管理
    
    适配器管理 & 工具管理 --> 部署管理
    适配器管理 & 工具管理 --> 元数据管理
    
    路由 -.->|"会话亲和性"| MCP服务器
    工具路由 -.->|"会话亲和性"| 工具路由器
    工具路由器 ==>|"动态路由"| 工具服务器
    
    部署管理 -->|"部署 & 监控"| 集群
    元数据管理 <-->|"读/写"| 元数据

    style 网关 fill:#e1f5ff
    style 集群 fill:#fff4e1
    style 元数据 fill:#f0f0f0

特性

控制平面 – 用于 MCP 服务器管理的 RESTful API

MCP 服务器管理（适配器）

• POST /adapters — 部署并注册一个新的 MCP 服务器。
• GET /adapters — 列出用户可访问的所有 MCP 服务器。
• GET /adapters/{name} — 获取特定适配器的元数据。
• GET /adapters/{name}/status — 检查部署状态。
• GET /adapters/{name}/logs — 访问服务器的运行日志。
• PUT /adapters/{name} — 更新部署。
• DELETE /adapters/{name} — 删除服务器。

工具注册与管理

• POST /tools — 注册并部署一个带有 MCP 工具定义元数据的工具。
• GET /tools — 列出用户可访问的所有已注册工具。
• GET /tools/{name} — 获取特定工具的元数据和工具定义。
• GET /tools/{name}/status — 检查工具部署状态。
• GET /tools/{name}/logs — 访问工具服务器的运行日志。
• PUT /tools/{name} — 更新工具的部署和定义。
• DELETE /tools/{name} — 删除已注册的工具。

数据平面 – MCP 服务器的网关路由

直接访问 MCP 服务器

• POST /adapters/{name}/mcp — 建立可流式传输的 HTTP 连接。

通过工具网关路由器的动态工具路由

• POST /mcp — 将请求路由到工具网关路由器，该路由器会根据工具定义动态路由到已注册的工具。路由器本身是 MCP 服务器，网关后方托管了多个实例以实现可扩展性。

身份验证与授权支持

网关为 MCP 服务器和工具提供 Entra ID 身份验证以及基本的应用程序角色授权：

• 读取权限授予资源创建者、被分配了配置角色值（例如 mcp.engineer）的主体，以及持有强制性管理员角色 mcp.admin 的任何人。
• 写入权限仅限于资源创建者或持有 mcp.admin 角色的主体。

有关配置 Azure Entra ID（创建 mcp.admin 和其他角色值、将其分配给用户或服务主体，并在适配器/工具负载中提供这些值）的分步指南，请参阅 docs/entra-app-roles.md。

其他功能

• 新增：支持 代理本地及远程 MCP 服务器。请参阅 示例与使用方法。
• 带有分布式会话存储的状态无感知反向代理（生产模式）。
• 使用 StatefulSets 和 Headless Services 的 Kubernetes 原生部署。

工具注册与动态路由

MCP 网关现在支持 工具注册 及其动态路由功能，从而实现管理和执行 MCP 工具的可扩展架构。

工作原理

1. 工具注册：开发者通过 /tools API 端点注册工具，需提供：

   • 容器镜像详情（名称和版本）
   • MCP 工具定义（名称、描述、输入模式）
   • 执行端点配置（端口和路径）
   • 部署配置（副本数、环境变量）

2. 工具网关路由器：一个作为智能路由的专用 MCP 服务器：

   • 在网关后以多个实例运行，确保高可用性
   • 维护所有已注册工具及其定义的实时信息
   • 动态将工具执行请求路由到相应的工具服务器
   • 通过 POST /mcp 端点访问（无需指定适配器名称）

3. 动态路由：当客户端向 /mcp 发送 MCP 请求时：

   • 网关会将请求以会话亲和性路由到可用的工具网关路由器实例
   • 路由器会分析请求中的工具调用信息
   • 根据工具定义，将执行请求转发到正确的已注册工具服务器
   • 执行结果通过路由器返回给客户端

快速入门 - 本地部署

1. 准备本地开发环境

• 安装 .NET 8 SDK
• 安装 Docker Desktop
• 安装并启用 Kubernetes

2. 运行本地 Docker 注册表

docker run -d -p 5000:5000 --name registry registry:2.7

3. 构建并发布 MCP 服务器镜像

将 MCP 服务器镜像构建并推送到本地注册表（localhost:5000）。

docker build -f sample-servers/mcp-example/Dockerfile sample-servers/mcp-example -t localhost:5000/mcp-example:1.0.0
docker push localhost:5000/mcp-example:1.0.0

4. 构建并发布 MCP 网关和工具网关路由器

（可选）使用 Visual Studio 打开 dotnet/Microsoft.McpGateway.sln。

发布 MCP 网关镜像：

dotnet publish dotnet/Microsoft.McpGateway.Service/src/Microsoft.McpGateway.Service.csproj -c Release /p:PublishProfile=localhost_5000.pubxml

发布工具网关路由器镜像：

dotnet publish dotnet/Microsoft.McpGateway.Tools/src/Microsoft.McpGateway.Tools.csproj -c Release /p:PublishProfile=localhost_5000.pubxml

5. 将 MCP 网关部署到 Kubernetes 集群

应用部署清单文件：

kubectl apply -f deployment/k8s/local-deployment.yml

6. 启用端口转发

转发网关服务端口：

kubectl port-forward -n adapter svc/mcpgateway-service 8000:8000

7. 测试 API - MCP 服务器管理

• 将 openapi/mcp-gateway.openapi.json 中的 OpenAPI 定义导入到 Postman、Bruno 或 Swagger Editor 等工具中。

• 发送请求以创建新的适配器资源：

  POST http://localhost:8000/adapters
  Content-Type: application/json
  

  {
     "name": "mcp-example",
     "imageName": "mcp-example",
     "imageVersion": "1.0.0",
     "description": "test"
  }
  

8. 测试 API - MCP 服务器访问

• 部署 MCP 服务器后，使用 VS Code 等客户端测试连接。参考指南：在 VS Code 中使用 MCP 服务器。

  注意：请确保 VSCode 是最新版本，以便使用最新的 MCP 功能。

  • 要连接到已部署的 mcp-example 服务器，使用：
    • http://localhost:8000/adapters/mcp-example/mcp（流式 HTTP）

  示例 .vscode/mcp.json 文件，用于连接到 mcp-example 服务器：

  {
    "servers": {
      "mcp-example": {
        "url": "http://localhost:8000/adapters/mcp-example/mcp",
      }
    }
  }
  

• 对于其他服务器：

  • http://localhost:8000/adapters/{name}/mcp（流式 HTTP）

9. 测试工具注册与动态路由

构建并发布工具服务器镜像

首先，构建并推送工具服务器镜像到本地注册表：

docker build -f sample-servers/tool-example/Dockerfile sample-servers/tool-example -t localhost:5000/weather-tool:1.0.0
docker push localhost:5000/weather-tool:1.0.0

注册工具

发送请求以注册工具及其定义：

POST http://localhost:8000/tools
Content-Type: application/json

{
  "name": "weather",
  "imageName": "weather-tool",
  "imageVersion": "1.0.0",
  "description": "天气工具，用于获取当前天气信息",
  "toolDefinition": {
    "tool": {
      "name": "weather",
      "title": "天气信息",
      "description": "获取指定地点的当前天气。",
      "type": "http",
      "inputSchema": {
        "type": "object",
        "properties": {
          "location": {
            "type": "string",
            "description": "城市和州，例如旧金山, CA"
          }
        },
        "required": ["location"]
      }
    },
    "port": 8000
  }
}

验证工具部署

检查工具部署状态：

GET http://localhost:8000/tools/weather/status

通过工具网关路由器测试工具路由

使用 MCP 客户端（如 VS Code）连接到工具网关路由器：

示例 .vscode/mcp.json 文件，用于连接到工具网关路由器：

{
  "servers": {
    "tool-gateway": {
      "url": "http://localhost:8000/mcp"
    }
  }
}

路由器会根据 MCP 请求中的工具名称，自动将工具调用路由到相应的已注册工具服务器。

10. 清理环境

要移除所有已部署的资源，删除 Kubernetes 命名空间：

kubectl delete namespace adapter

快速入门 - 部署到 Azure

云基础设施

1. 准备云开发环境

• 拥有 所有者 权限的活跃 Azure 订阅
• 安装 Azure CLI

2. 设置 Entra ID（Azure Active Directory）

云端部署的服务需要使用 Azure Entra ID 进行承载令牌身份验证。请按照以下步骤配置应用程序注册。

创建并配置应用程序注册

1. 前往 应用注册

2. 单击 + 新建注册

   • 名称：选择一个有意义的名称，例如 mcp-gateway
   • 支持的帐户类型：选择 单一租户
   • 单击 注册

3. 转到应用程序注册的 概述 页面，复制：

   • 应用程序（客户端）ID — 这是您用于部署的 API 客户端 ID

公开 API（定义范围）

1. 在左侧菜单中，转到 公开 API

2. 单击 应用程序 ID URI 旁边的 添加，并将其保留为默认值：

   api://<your-client-id>
   

3. 单击 + 添加范围

   • 范围名称：access
   • 管理员同意显示名称：Access MCP Gateway
   • 管理员同意描述：任意简短描述
   • 单击 添加范围

授权 Azure CLI 和 VS Code 作为客户端应用程序

以允许 Azure CLI 和 VS Code 作为获取令牌的客户端。

1. 仍在 公开 API 中，向下滚动至 已授权的客户端应用程序
2. 单击 + 添加客户端应用程序
   • 客户端 ID：04b07795-8ddb-461a-bbee-02f9e1bf7b46（Azure CLI）
   • 客户端 ID：aebc6443-996d-45c2-90f0-388ff96faa56（VS Code）
   • 在已授权范围中，选择范围 access
   • 单击 添加

配置应用程序角色以进行授权

docs/entra-app-roles.md

3. 部署服务资源

参数

名称	描述
resourceGroup	资源组的名称。必须仅包含小写字母和数字（字母数字）。
clientId	您的应用程序注册中的 Entra ID（Azure AD）客户端 ID。
location	(可选) 将部署资源的 Azure 区域。 默认为资源组所在的位置。
resourceLabel	(可选) 用于命名资源后缀以及 DNS 标签的小写字母数字字符串。 如果未提供，则将使用资源组名称。 建议： 将此值设置为与资源组名称相同的默认值，并确保资源组名称仅包含小写字母数字字符。

部署将：

• 通过 Bicep 模板部署 Azure 基础设施

  资源名称	资源类型
  mgreg<resourceLabel>	容器注册表
  mg-storage-<resourceLabel>	Azure Cosmos DB 账户
  mg-aag-<resourceLabel>	应用程序网关
  mg-ai-<resourceLabel>	应用程序洞察
  mg-aks-<resourceLabel>	Kubernetes 服务 (AKS)
  mg-identity-<resourceLabel>	托管标识
  mg-pip-<resourceLabel>	公共 IP 地址
  mg-vnet-<resourceLabel>	虚拟网络

• 将 Kubernetes 资源（包括 mcp-gateway）部署到已 provisioned 的 AKS 集群

注意： 建议使用托管标识进行无凭据身份验证。本次部署遵循该设计。

4. 构建并发布 MCP 服务器镜像

网关服务在部署期间会从新 provisioned 的 Azure 容器注册表 (ACR) 中拉取 MCP 服务器镜像。

在 ACR 中构建 MCP 服务器镜像：

az acr build -r "mgreg$resourceLabel" -f sample-servers/mcp-example/Dockerfile sample-servers/mcp-example -t "mgreg$resourceLabel.azurecr.io/mcp-example:1.0.0"

5. 测试 API - MCP 服务器管理

• 将 OpenAPI 规范从 openapi/mcp-gateway.openapi.json 导入到 Postman、Bruno 或 Swagger Editor 中

• 在本地获取承载令牌：

  az account get-access-token --resource $clientId
  

• 发送 POST 请求以创建适配器资源：

  POST http://<resourceLabel>.<location>.cloudapp.azure.com/adapters
  Authorization: Bearer <token>
  Content-Type: application/json
  

  {
    "name": "mcp-example",
    "imageName": "mcp-example",
    "imageVersion": "1.0.0",
    "description": "test",
    "requiredRoles": [] // 添加 entra id 应用程序角色以限制访问
  }
  

6. 测试 API - MCP 服务器访问

• 部署 MCP 服务器后，可以使用像 VS Code 这样的客户端来测试连接。请参考指南：在 VS Code 中使用 MCP 服务器。

  注意： 确保 VSCode 是最新版本，以便访问最新的 MCP 功能。

  • 要连接到已部署的 mcp-example 服务器，请使用：
    • http://<resourceLabel>.<location>.cloudapp.azure.com/adapters/mcp-example/mcp（可流式传输的 HTTP）

  示例 .vscode/mcp.json 文件，用于连接到 mcp-example 服务器

  {
    "servers": {
      "mcp-example": {
        "url": "http://<resourceLabel>.<location>.cloudapp.azure.com/adapters/mcp-example/mcp",
      }
    }
  }
  

  注意： 访问 MCP 服务器仍需身份验证，VS Code 将帮助处理身份验证过程。

• 对于其他服务器：

  • http://<resourceLabel>.<location>.cloudapp.azure.com/adapters/{name}/mcp（可流式传输的 HTTP）

7. 测试工具注册与动态路由

构建并发布工具服务器镜像

构建并将工具服务器镜像推送到 ACR：

az acr build -r "mgreg$resourceLabel" -f sample-servers/tool-example/Dockerfile sample-servers/tool-example -t "mgreg$resourceLabel.azurecr.io/weather-tool:1.0.0"

注册工具

获取承载令牌：

az account get-access-token --resource $clientId

发送请求以使用其定义注册工具：

POST http://<resourceLabel>.<location>.cloudapp.azure.com/tools
Authorization: Bearer <token>
Content-Type: application/json

{
  "name": "weather",
  "imageName": "weather-tool",
  "imageVersion": "1.0.0",
  "useWorkloadIdentity": true,
  "description": "用于获取当前天气信息的天气工具",
  "requiredRoles": [], // 添加 Entra ID 应用程序角色以限制访问
  "toolDefinition": {
    "tool": {
      "name": "weather",
      "title": "天气信息",
      "description": "获取指定位置的当前天气。",
      "type": "http",
      "inputSchema": {
        "type": "object",
        "properties": {
          "location": {
            "type": "string",
            "description": "城市和州，例如旧金山，加州"
          }
        },
        "required": ["location"]
      },
      "annotations": {
        "readOnly": true
      }
    },
    "port": 8000
  }
}

验证工具部署

检查工具部署状态：

GET http://<resourceLabel>.<location>.cloudapp.azure.com/tools/weather/status
Authorization: Bearer <token>

通过工具网关路由器测试工具路由

使用 MCP 客户端（如 VS Code）连接到工具网关路由器：

示例 .vscode/mcp.json 文件，用于连接到工具网关路由器：

{
  "servers": {
    "tool-gateway": {
      "url": "http://<resourceLabel>.<location>.cloudapp.azure.com/mcp"
    }
  }
}

注意： 需要进行身份验证。VS Code 将自动处理身份验证过程。

路由器会根据 MCP 请求中的工具名称，自动将工具调用路由到相应的已注册工具服务器。

8. 清理环境

要删除所有已部署的资源，请在 Azure 门户中删除资源组，或运行以下命令：

az group delete --name <resourceGroupName> --yes

9. 生产环境上线

• TLS 配置
  使用有效的 TLS 证书在 Azure 应用程序网关 (AAG) 监听器上设置 HTTPS。

• 网络安全
  限制虚拟网络内的入站流量，并配置专用终结点以增强网络安全。

• 遥测
  启用高级遥测、详细指标和警报，以支持生产环境中的监控和故障排除。

• 扩展性
  根据预期负载调整 mcp-gateway 服务和 MCP 服务器的扩展策略。

• 身份验证与授权
  设置使用 Azure Entra ID (AAD) 的 OAuth 2.0 身份验证。 实施基于 RBAC 或自定义 ACL 的细粒度访问控制，以实现 adapter 级别的权限管理。

贡献

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MCP Gateway 快速上手指南

MCP Gateway 是一个专为 Kubernetes 环境设计的反向代理和管理层，用于托管、路由和管理模型上下文协议（MCP）服务器。它支持会话感知路由、动态工具分发以及企业级的权限控制。

1. 环境准备

在开始之前，请确保您的开发环境满足以下要求：

• 操作系统: Windows, macOS 或 Linux
• .NET SDK: 版本 8.0 或更高 (下载链接)
• Docker Desktop: 已安装并运行 (下载链接)
• Kubernetes: 已在 Docker Desktop 中启用，或拥有可访问的 K8s 集群
  • 国内用户提示: 如果拉取镜像困难，建议配置 Docker 镜像加速器（如阿里云、腾讯云等）或在 daemon.json 中配置国内源。
• kubectl: 已安装并配置好与本地集群的连接
• API 测试工具: 推荐安装 Postman、Bruno 或 VS Code 插件用于测试 MCP 连接

2. 安装与部署步骤

以下流程基于本地 Docker + Kubernetes 环境进行快速部署。

第一步：启动本地 Docker 注册表

运行一个本地的 Docker Registry 用于存储构建的镜像：

docker run -d -p 5000:5000 --name registry registry:2.7

第二步：构建并发布示例 MCP 服务器镜像

构建一个示例 MCP 服务并推送到本地注册表：

docker build -f sample-servers/mcp-example/Dockerfile sample-servers/mcp-example -t localhost:5000/mcp-example:1.0.0
docker push localhost:5000/mcp-example:1.0.0

第三步：构建并发布 MCP Gateway 及工具路由镜像

使用 .NET CLI 发布网关服务（需确保项目路径正确）：

发布 MCP Gateway:

dotnet publish dotnet/Microsoft.McpGateway.Service/src/Microsoft.McpGateway.Service.csproj -c Release /p:PublishProfile=localhost_5000.pubxml

发布 Tool Gateway Router (可选，如需使用动态工具路由):

dotnet publish dotnet/Microsoft.McpGateway.Tools/src/Microsoft.McpGateway.Tools.csproj -c Release /p:PublishProfile=localhost_5000.pubxml

第四步：部署到 Kubernetes

应用部署配置文件将网关启动在集群中：

kubectl apply -f deployment/k8s/local-deployment.yml

第五步：端口转发

将网关服务端口映射到本地，以便外部访问：

kubectl port-forward -n adapter svc/mcpgateway-service 8000:8000

3. 基本使用

部署完成后，您可以通过 REST API 管理 MCP 服务器，并通过标准 MCP 客户端进行连接。

3.1 注册一个新的 MCP 服务器 (Adapter)

使用 API 工具（如 Postman 或 curl）发送请求来部署并注册一个 MCP 服务：

请求:

POST http://localhost:8000/adapters
Content-Type: application/json

Body:

{
   "name": "mcp-example",
   "imageName": "mcp-example",
   "imageVersion": "1.0.0",
   "description": "test"
}

3.2 连接 MCP 服务器

注册成功后，您可以使用支持 MCP 的客户端（如最新版的 VS Code）进行连接。

VS Code 配置示例 ( .vscode/mcp.json):

{
  "servers": {
    "mcp-example": {
      "url": "http://localhost:8000/adapters/mcp-example/mcp"
    }
  }
}

注意：通用连接地址格式为 http://localhost:8000/adapters/{name}/mcp

3.3 (进阶) 注册工具并测试动态路由

如果您需要管理具体的 MCP Tools 而非直接连接服务器，可以使用动态路由功能。

1. 构建工具镜像:

   docker build -f sample-servers/tool-example/Dockerfile sample-servers/tool-example -t localhost:5000/weather-tool:1.0.0
   docker push localhost:5000/weather-tool:1.0.0
   

2. 注册工具定义:

   POST http://localhost:8000/tools
   Content-Type: application/json
   

   {
     "name": "weather",
     "imageName": "weather-tool",
     "imageVersion": "1.0.0",
     "description": "Weather tool for getting current weather information",
     "toolDefinition": {
       "tool": {
         "name": "weather",
         "title": "Weather Information",
         "description": "Gets the current weather for a specified location.",
         "type": "http",
         "inputSchema": {
           "type": "object",
           "properties": {
             "location": {
               "type": "string",
               "description": "The city and state, e.g. San Francisco, CA"
             }
           },
           "required": ["location"]
         }
       }
     }
   }
   

3. 通过统一入口调用: 客户端只需连接统一端点 http://localhost:8000/mcp，网关会自动根据工具定义将请求路由到对应的 weather 服务实例。