渡邉です。

> > 同時に6台のサーバから秒速1000クエリ・500接続(全体で)位のところで頭打ちに
> > なります。（コネクションスプールは使っていません）
>
> TCP/IP接続スレッドに負荷がかかっている状況が
> ありうると思いました。
> http://dev.mysql.com/doc/mysql/ja/mysql-threads.html
>
> thread_cache_sizeを増やしてみるとどうなるでしょうか。
> http://dev.mysql.com/doc/mysql/ja/show-variables.html
>
まずはネットワークのトラフィックから調査してはいかがでしょうか？

# 調査済み or 外してたらすみません。