Низкая скорость обработки запросов

[support at sharedzilla.com]

Здравствуйте.
Имеются:
- FreeBSD 6.2-RELEASE;
- nginx/0.5.12;
- 250 GB SATA x 8 RAID5;
- 100 mbps unlimited.

Нас сервере nginx работает для отдачи больших файлов и обслуживает 3-6к одновременных соединений. С увеличением количества соединений значительно увеличивается время обработки запроса. При 2к – 3-5 секунд, при 3к – 20-30, при 5-6к – от минуты и дольше. 

Сначала грешили на жесткие диски, но потом обнаружились следующие вещи:
1. Запрос на несуществующий файл обрабатывается практически столько же, сколько на существующий т.е. очень долго.
2. Второй nginx, запущенный на этом же сервере, отдает файлы мгновенно.

Экспериментировали с увеличением воркеров (с 1 до 3) – немного вырос LA и на 10% спала нагрузка на диски, но на скорости отдачи файлов это никак не сказалось.

Подскажите, пожалуйста, в чем может быть проблема и как ее лечить?