stavinsky

Видимо ошибка в конфиге и до логов просто не доходит. Запустите сервер через запуск бинарника без демонизации и посмотрите что он вам выведет.

Ребят сколько раз повторять, прежде чем лезть в настройки бд, смотрите в ваши запросы.
Slow queries: 24 за 10 минут. Понятное дело что все будет колом стоять. (не в хорошем смысле к сожалению).

Так что включайте slow-log, смотрите в него внимательно, добавляйте/удаляйте индексы по вкусу, переписывайте запросы.

И когда вы перепишете все запросы, и будете уверены что дальше их оптимизировать нельзя, тогда только можно смотреть в сторону всяких mysql-tunner'ов и тд. Хотя откровенно говоря, обычно выручают стандартные конфиги мускула, коих 4 штуки лежит в комплекте с ним. Дело в том что тупое следование рекомендациям без понимания всего процесса работы бд вас не спасет. Скорее вы только получите ухудшение скорости работы.

P.S. Да и еще. phpmyadmin последних версий тоже в советчики заделался. Теперь тоже подсказывает что где подкрутить. Поищите там.

Если актуальность данных не сильно важна, возможно начать с уровня изоляции транзакций?

1. Проверить наличие индексов
2. select * вряд ли будет использовать хоть какие либо индексы
3. Вы видите медленный запрос, это уже хорошо. Теперь стоит обратить внимание на SQL_NO_CACHE, посмотреть этот запрос через explain, провести профилирование запроса средствами MySQL. Смею предположить что в дефолтной конфигурации будет очень маленький размер tmp_table_size, что приводит к дампу данных на диск, а это очень медленно.

1. проверить, точно ли работает репликация. То есть не появилась ли какая-то ошибка SHOW SLAVE STATUS\G в переменной Last_Error
2. Проверить возраст бинари логов на мастере. Возможно они за 2 дня успевают удалиться.

Простите если сказал банальность, но:
1. партицирование — всегда хорошо ровно как и шардинг
2. скуль держать на vds при 4 млн записей в таблице — это по меньшей мере странно, используйте тогда хотя бы MyISAM, хотя боюсь тоже не спасет.
3. мускуль — 5.5, почему не сделали профайлинг? может быть стало бы понятно во что все упирается
4. анализ дисковой тоже не помешает, хотя бы вывод iostat -dx 5 в момент записи и без нее

Просто рсник не будет онлайном сливать, то етсь это будут отметки раз например в 5 минут. Но в принципе если данных не много — нормальный вариант

Для начала хотелось бы услышать цель репликации.
Бекап, распределение нагрузки?