А что значит «база штрих-кодов товаров»?

Имхо на каждом предприятии самостоятельно привязывают номенклатуру к штрих-кодам: либо при приёмке товара — ставят в соответствие наклеенному на товаре штрих-коду соответствующую позицию из справочника товаров; либо, в случае, если печатают свои штрих-коды для товаров/ценников — генерируют штрих-код на основе уникального номера ценника/номера номенклатуры.

Что мешает вам скачать абсолютно любой прайс в инете, и нагенерировать штрих-кодов хотя бы по номеру строки для каждого товара?

Итак, граждане. У меня всё хорошо. Проблема ушла.

Похоже дело было именно в массивных операциях с памятью, которые мускул/ядро вынужден был проводить раз в несколько десятков секунд. А причиной тому были неправильные настройки буфферов и кэшей в конфиге.
И скорее всего самой повлиявшей из них был query_cache_size.

Вторая вещь (а скорее даже первая) которую нужно проверить и убедиться что у вас нет с этим проблем - это leap second bug. Гуглите в инете, смотрите и проверяйте.

Спасибо всем, кто участвовал в обсуждении.

Погорячился я, ребята.
С увеличением нагрузки проблема вернулась :( Увы... так что вопрос всё ещё открытый.
Что крутить дальше - не знаю.

Отвечаю сам себе. Перемудрил чего-то.

Вот так будет работать:

location /json/login_form {
limit_req zone=one burst=5 nodelay;
try_files $uri /index.php?$request_query;
}