DHT(Distributed Hash Table，分布式哈希表)技术可以把网络中众多的节点联合起来提供大容量、高可靠性和高可用性的分布式服务，是结构化对等网络所采用的主要构建技术。而负载平衡是实现DHT对等网络稳定高效运行需要解决的一个关键问题。基于虚拟服务器（virtual serve）的负载平衡算法是结构化对等网络中目前所采用的一种主要方法，但由于其没有改变DHT网络的随机性和异构性，使得该类算法在负载平衡过程中会出现单虚拟服务器问题（Single Virtual ServerProblem，即SVNP）。研究和解决单虚拟服务器问题有助于进一步完善基于虚拟服务器的负载平衡算法。本文首先对经典的基于虚拟服务器的负载平衡算法进行了分析和讨论，指出了该类算法中存在的单虚拟服务器问题（SVNP）。基于DHT网络的数学性质，本文对SVNP发生的过程进行了数学建模和分析，并针对不同的节点能力分布，给出了详细的SVNP概率分析。分析结果表明，在虚拟服务器ID空间随机选取的情况下，SVNP发生的概率与节点的异构度有较大的关系，节点的能力分布越均匀，SVNP发生的概率越低。基于以上分析，本文提出了一种基于虚拟服务器拆分的负载平衡算法，用以解决采用虚拟服务器时不可避免的SVNP问题。本文给出了算法的可行性分析，分析了引入拆分算法后对DHT网络的影响并给出了相应的解决机制。根据DHT网络的负载分布特性，在经典动态DHT网络负载平衡的基础上，本文详细讨论了拆分算法的实现流程和细节，并对初始虚拟服务器个数问题进行了讨论。最后，本文利用Oversim对SVNP的发生概率和算法性能进行了模拟实验。SVNP发生概率的模拟实验结果与概率分析结果的曲线吻合，验证了本文对SVNP发生概率的推导分析。本文同时从系统中节点负载的变化、虚拟服务器个数的变化以及通信开销等方面对算法性能进行了评估，实验结果表明，拆分算法在不影响系统负载平衡效果的前提下，可以有效的解决SVNP问题，并显著降低了初始虚拟服务器的维护开销。