Sur quoi déployer un site à forte charge (Python, MySQL) ?

Il existe un site fonctionnel, écrit en Python (Django), avec une base de données MySQL.
Comme les développeurs n'ont pas fait beaucoup d'efforts pour écrire un code optimisé, le site est devenu très lourd. Avec une fréquentation de dizaines de milliers de visiteurs par jour, aux heures de pointe, le serveur ne parvient pas à gérer la charge et rejette ceux qu'il n'a pas pu servir.
Voici la configuration du serveur physique :
1. 2 cœurs à 1,8 GHz
2. 2 Go de RAM

Voici sur quoi le serveur est actuellement déployé :
mysql + nginx + fastcgi

Donc la question est : j'aimerais entendre l'avis de personnes expérimentées, ou simplement de ceux qui savent, sur quoi d'autre on pourrait déployer ce site pour qu'il soit le plus rapide et le plus efficace en ressources ? Ou bien cette combinaison est-elle la plus rapide ? Peut-être que quelqu'un a fait une comparaison des performances.
Et aussi, quelqu'un sait-il comment optimiser le travail du serveur pour qu'un nombre gigantesque de requêtes à la base de données ne fasse pas planter le serveur, peut-être un réglage particulier ?
Merci.