Как масштабировать систему для снижения нагрузки?
Ну как минимум можно развернуть еще 1 сервер приложений и 1 сервер mysql, в nginx upstreem подключаете app сервера (php-fpm), mysql настраиваете master-master тем самым нагрузка будет распределена между сервера.
На больших нагрузках советую использовать percona server вместо msyql,
П.С. по мимо серверной инфраструктуры надо заниматься оптимизацией и самого приложения.
Без картины реального распраделения нагрузки (мониторинга) это будет небольшим гаданием на кофейной гуще.

Скорее всего и nginx и mysql активно кушают диск и мешают друг другу. 
Имхо, первым шагом было бы логично вынести mysql на отдельный физический диск или, если этого окажется недостаточно, даже отдельный физический сервер.