Há dois pontos que gostaria de fazer que possam afetar suas conclusões.
1) revise o que está escrito sobre autotuning. Esse recurso que, se bem me lembro, apareceu pela primeira vez no kernel do Linux 2.6.18 e foi aprimorado nos kernels subsequentes. Simplificando, o que isto faz é permitir que o kernel altere dinamicamente os ajustes de TCP que os programadores de rede se acostumaram a fazer. Google autotune linux. Consulte também o link
A versão curta é deixar o Linux ajustar os parâmetros da pilha tcp para você e não intervir, pois isso pode piorar o desempenho.
Meu segundo ponto é verificar com a versão do KVM_QEMU que você está usando. Houve muito trabalho com desempenho e houve um bug em versões anteriores do VIRTIO_NET que limitavam o desempenho em redes de alta velocidade. Como o KVM_QEMU está em 1.0 agora, vá com isso.