Eu duvido que haja estudos de caso úteis sobre este assunto, já que o desempenho sempre variará enormemente com base na complexidade do aplicativo - a única maneira de se aproximar de um ajuste é medir e extrapolar.
Você não menciona o SO, mas eu configurei uma série de monitores de desempenho capturando threads, cargas de cpu, estatísticas de memória, dados de disco e de rede, etc. também certifique-se de capturar o número de ocorrências com as quais está lidando. A partir disso você deve ser capaz de determinar o uso mínimo, médio e máximo de recursos para todos esses componentes com base na carga real - uma vez que você tem essas estatísticas (mhz / 10k-users, mem / 10k-users etc) você deve ser capaz de rapidamente extrapolar o desempenho que você precisa. Certifique-se de planejar cerca de 20% de espaço adicional, mesmo quando estiver com a carga máxima esperada.
Eu sei que é muito trabalho de planilha, mas é a única maneira de você se sentir confiante - bem, há sempre o método 'lançar toneladas de hardware no problema' que funciona também, mas custa:)
Boa sorte e volte com alguns dados mais tarde, se precisar de ajuda para entendê-lo.