Suggerirei di utilizzare mongostat durante l'esecuzione dei test. Ci sono molte cose che potrebbero essere sbagliate, ma mongostat ti darà una buona indicazione.
http://docs.mongodb.org/manual/reference/mongostat/
Le prime due cose che guarderei sono la percentuale di blocco e il throughput dei dati. Con una velocità effettiva ragionevole su macchine dedicate, in genere accedo a 1000-2000 aggiornamenti/inserimenti al secondo prima di subire qualsiasi degrado. Questo è stato il caso di diverse distribuzioni di produzione di grandi dimensioni con cui ho lavorato.
