load balancer — как лучше сделать и где воткнуть varnish?
Может стоит для начала кэширование как следует настроить?

В магазинах, как правило, основная динамика — это поиск и заказ. Последний происходит относительно редко и большой нагрузки не представляет. Поиск надо оптимизировать на стороне приложения. Все остальные страницы, в том числе, страницы с описаниями товаров лучше всего генерировать только при добавлении\изменении информации на них, а дальше уже отдавать статически.
магазин, куча пользователей на одном сервере 16г\рам при 512М memory_limit,10к продутов база данных, хочется немного свободы для начала, разбавить народ по серверам идея интересная чем просто памяти еще впихнуть.