Архитектура может быть разной. Судя по ответам восьмёрок - там целая ферма.
У меня тоже есть свой рекурсер. Он держит зоны и резолвит весь "интернет" для инфраструктуры. Запросов очень много.
Сделал так:
На входе стоит 2 аппаратных балансировщика. Все запросы на DNS-порты отправляются на 4 резолвера на базе Unbound, которые пересылают запросы, ответов на которые нет в локальном кэше на 4 DNS-сервера за каждым.
Балансёры равномерно разливают запросы на 4 резолвера, резолверы, в свою очередь, не менее равномерно разливают запросы по 16 серверам.
Как-то так.
Итого: 16 DNS-серверов спрятаны за 4 резолвера, которые стоят за двумя балансерами.
Думаю так сделано у многих хостеров, регистраторов и компаний, которые получают большой трафик.