在當今由大型語言模型（LLM）驅動知識和工具的時代，如何讓LLM能夠有效地結合外部工具和API溝通，成為了自動化流程中的關鍵一環。n8n作為一個強大的開源工作流自動化平台，提供了無限的可能性，只待創作者的創意和想像力了。有別於利用n8n中的MCP Server節點(MCP Server Trigger node )來串接應用服務，本文主要說明如何透過python搭配uv自建一個輕量級的MCP Server，使其串接和風天氣(qweather)應用服務，同時藉由n8n AI agent工作流中的MCP Client節點(MCP Client Tool node)來調用該自建的MCP Server，等同為本地端n8n開了外掛(Plugin)，賦予工作流中的AI Agent根據使用者提問自行判斷是否調用外部工具的能力，如本文影片所演示。
1. 簡介n8n與MCP：自動化與AI的協作
n8n 是一個採用視覺化節點編輯器（Node-based
Editor）的開源自動化工具。它讓使用者可以透過拖拉和設定不同的節點，來串連起複雜的多步驟工作流程。無論是連接不同的應用程式API、處理數據，還是定時執行任務，n8n都以其高度的靈活性和可擴展性，成為開發者與技術愛好者社群中的熱門選擇。簡言之，可將其視為一個可自行託管（Self-host）的瑞士刀，用以打造專屬於您的自動化解決方案，並確保數據的私密性。
MCP（Model Context Protocol） 則是一套新興的開放協定，專為標準化大型語言模型（LLM）與外部工具（Tools）及數據源之間的互動而設計。在過去，讓AI模型使用特定工具通常需要針對該模型進行繁瑣的客製化開發。MCP的出現，旨在解決這個痛點。它定義了一個統一的溝通框架，讓LLM模型透過標準化的請求來「呼叫」外部工具執行特定任務，例如查詢資料庫、發送郵件或獲取即時資訊。您可以將MCP想像成一個萬能轉接頭，大幅簡化了應用程式的整合開發。
這兩者的結合，n8n負責整個流程的搭建與執行，MCP則扮演AI與n8n工作流之間的橋樑，共同構建出一個強大、智能且高度客製化的自動化生態系統。
2. 為何要自建MCP Server？客製化的無限可能
n8n的生態系非常活躍，其社群已經貢獻了許多實用的節點，其中也包含了現成的MCP Server整合節點。對於許多標準化的應用場景來說，這些內建節點無疑是快速實現功能的最佳途徑。例如，n8n官方推出的MCP Client Tool Node，就能夠讓工作流作為一個MCP客戶端，去呼叫外部的MCP伺-服器。
然而，若可自建MCP Server，將可進一步符合多樣客製化的需求，。以下是幾個典型的場景：
- 整合內部私有服務：當希望LLM能夠調用公司內部不對外開放的API或服務時，自建MCP Server可以作為一個安全的中介層，將內部服務以標準化的MCP格式封裝起來，供LLM模型使用，同時確保內部系統的安全性。
- 實現獨特的業務邏輯：某些工具的調用可能不只是單純的API請求，而是需要經過一連串複雜的數據處理、驗證或計算。透過Python自建伺服器，可以在工具邏輯中加入客製化需求程式碼，實現標準節點無法達成的複雜功能。
總而言之，雖然n8n提供了方便的現成節點，但透過Python自建MCP Server，賦予打破現成節點限制的框架，並使開發者可彈性地實現客製化需求。
3. 利用和風天氣(qweather)服務建置MCP Server為範例
和風天氣(qweather)提供天氣數據服務的API，同時也支援透過JWT（JSON Web Token）進行安全認證。JWT是一種輕巧且獨立的數據交換格式，特別適合在分散式系統中傳遞經數位簽章的資訊。其核心機制在於非對稱加密：伺服器端會持有一把私鑰（Private Key），而將對應的公鑰（Public
Key） 提供給API的提供方（即為qweather）。當我們發送請求時，會用私鑰對請求的特定內容（Payload）進行簽章，產生一串獨一無二的JWT。qweather伺服器收到後，會使用預先存好的公鑰來驗證這串簽章的有效性。如果驗證成功，就代表這個請求確實是由持有私鑰的我們所發出，且內容未被竄改，從而授權數據的存取。公鑰和私鑰互為一對，用私鑰加密的數據只能用公鑰解密，反之亦然，這確保了通訊資料的安全性與完整性。
為了實現這個機制，首先需要在伺服器端生成一對公鑰與私鑰，本文以安裝Ubuntu 22.04 LTS的樹莓派 4B作為伺服器端，並透過下列簡單的openssl指令來完成。
a.生成私鑰 (Private Key):
在終端機中輸入下列指令來生成一個ed25519演算法的私鑰，其中ed25519是一種常用、高效且安全的橢圓曲線加密演算法。
openssl genpkey -algorithm ED25519 -out ed25519-private.pem
執行後，當前目錄下會產生一個名為 ed25519-private.pem的檔案，請妥善保管該私鑰，不可外洩。
b.從私鑰中提取公鑰 (Public Key):
接著利用剛剛生成的私鑰，提取出對應的公鑰，指令如下。
openssl pkey -pubout -in ed25519-private.pem > ed25519-public.pem
這會在當前目錄下產生一個
ed25519-public.pem 檔案。這個檔案的內容即是需要提供給qweather後台的公鑰，將其複製並貼到qweather開發者控制台的憑證設定中即可。
完成公私鑰的生成與設定後，往後即可藉由Python程式碼中讀取私鑰檔案，並在每次API請求時，用它來生成JWT，最後將這個含有JWT的請求發送給qweather API。透過這樣的流程，MCP Server就能夠安全地獲取天氣資訊，並將其回傳給LLM，完成一次工具調用。
qweather MCP 程式碼(qweather_mcp_server_sse.py)可參考github，主要有兩項重點如下:
a. mcp server有兩種通訊協議，分別為stdio和sse，stdio只能用於本地的mcp server，而sse可用於連接不同IP主機中的mcp server，非常適合應用於不同服務的相容和串接，本文程式碼即採用sse通訊協議。
b. 若要使n8n的mcp client可連結到qweather_mcp_server_sse.py，則可在n8n中的mcp client輸入http://your_ip:8000/sse，如下圖。
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