Provavelmente, sua melhor chance será algo como link
Além disso, como você está usando o ajp, presumo que você esteja no tomcat final da frente. Outra técnica que minha ajuda é usar um Servlet Assíncrono - link
Eu tenho o seguinte cenário comercial:
Atualmente estou usando a limitação de taxa do iptables para limitar o número máximo de conexões simultâneas por ip.
Existe uma abordagem melhor?