Дэн

Нет ни методики ни чисел. Highload - это название состояния инфраструктуры, которая требует того, чтобы ее оптимизировали и масштабировали. Т.е. это просто описание состояния. Например, что такое уставший человек? Один может пробежать 10 км и будет уставшим. Другой уже после 500 метров и станет уставшим. Они оба уставшие, а параметры разные. Так и для ресурсов. Советую почитать - Что такое highload?

Если в двух словах, то намного важнее решения архитектурные, чем софтовые. Т.е. плохую архитектуру не спасет использование nginx'a, может только отложить проблемы. Да и касательно использования количества технологий, я бы советовал использовать минимум, но с умом. Лучше иметь 3 хорошо отлаженых узла, чем 10. Каждая новая технология будет только усложнять инфраструктуру.

Касательно доступа к базам, есть целый ряд решений, например шардинг и репликация. Некоторые базы данных поддерживают репликацию в пакете.

Также советую прочитать Что такое highload.

Попробуйте настроить параметры по этому руководству.
Из инструментов для анализа - munin для графиков, mysql/fpm slow log, maatkit для анализа этих логов.