Несколько вопросов ...
Какая часть среды находится под вашим контролем, и вы принимаете какие-либо меры для обеспечения ее согласованности для каждого прогона? то есть вы разделяете сеть с другими системами, машина, которую вы используете, используется исключительно для стресс-тестирования?
Я бы посмотрел на это так, чтобы начать собирать подробности о том, что делают ваша машина и код. Это означает, что используйте perfmon (windows) sar (unix), чтобы узнать, что делают ОС и оборудование, и подключите профилировщик, чтобы убедиться, что ваш код делает то же самое, и помогите определить, где узкое место возникает с точки зрения кода .
Ничего страшного, но я надеюсь, что это поможет вам начать.