Здравствуйте уважаемые!
Есть у нас один продукт (Apache+php+mysql+flash), который изначально не был расчитан на высокие нагрузки.
Один из наших заказчиков решил привлечь к себе достаточно серьезный трафик, договорившись о рекламной компании с одной из ведущих соцю сетью РФ.
Соответственно под это дело собираются выделять отдельный сервер и запросили у нас требования к железу.
На данный момент мы ожидаем информации о предполагаемых пиковых значениях по хитам.

Но уже сейчас хотелось бы получить для себя ответы на следующие вопросы:
Предположим конфиг сервера: 2 двухядерных ксенона, 8 гиг оперативки, SAS рэйд 0+1, linux.

Типовая краткая схема работы софта:
- Клиент открывает страничку,
- Клиент скачивает SWF 500кб,
- SWF (клиент) скачивает XML на 20кб
- SWF (клиент) скачивает 30 файлов по 50кб

Работа с базой минимальна, вычитываются доступные юзеру файлы.

Какое максимальное кол-во пользователей обслужит сервер с вышеописанной конфигурацией за 10 секунд?
Какое максимальное кол-во пользователей обслужит сервер с вышеописанной конфигурацией за 10 секунд, если добавить сюда ngnix?

Понятное дело что результаты нужны примерные..., нужно от чего-то оттакливаться...

Заранее благодарен за ответы!

Отдавать nginx'ом без всякого апача. ИМХО.
По производительности надо проводить тесты и сравнивать. Только после этого можно будет говорить количестве пользователей.

Тут не все так просто.
Вам же еще и скорость отклика важна, не будут же посетители ждать по 5 минут на загрузку? Просто у одного может страницу открыть за 10 секунд, а у другого - за 10 минут. И скорость генерации страницы - одна маленькая важная часть всей цепочки.

У меня огромный опыт оптимизации серверной части приложений для разных соцсетей типа фейсбука, так что я знаю о чем говорю.

Схема хороша, но я бы советовал брать в расчет +20% как минимум. И тогда будет оптимальный вариант.

Для чего в данном случае linux? Может FreeBSD поставить, под ним и nginx нативнее чувствует себя.
И нужды в apache не вижу в данном случае.
nginx+php-fpm
Ограничение будет только в ширине канала для Вашей конфигурации