Первое, что нужно сделать, - это профилировать свое веб-приложение, чтобы определить узкое место.
Если это определенно запросы к базе данных, то замена mysql на mongodb может быть хорошей идеей, но базы данных документов работают иначе, чем реляционные, и у вас могут возникнуть проблемы с переносом некоторых типов функциональности. , Если вы решите попробовать монго, прототип рано и часто, потому что нет гарантии, это будет быстрее для вас.
Если масштабируемость действительно является проблемой для вас, то почему бы не перейти прямо к облачной веб-архитектуре, такой как движок приложений Google. Это основано на Java или Python и базе данных документов (bigtable), но с самого начала вы вводите масштабируемую «облачную» архитектуру.
Другой вариант - просто ввести (или оптимизировать) кэширование (с помощью memcache) - это будет иметь меньший архитектурный эффект для вашего приложения, поэтому потребует меньше усилий.