1. Não exatamente. O buffer pool do InnoDB é usado para armazenar em buffer leituras e gravações. se a maior parte do seu acesso for lida, a maioria será armazenada em cache e menos acesso a discos será necessário.
2. pode ser este bug , não está muito bem documentado, mas acho que data_free é o espaço disponível dentro dos arquivos innodb (se você escrever mais do que isso, o InnoDB terá que aumentar o(s) arquivo(s) de dados).
3. não, mas o InnoDB armazenará em cache os dados que você acessa mais automaticamente, portanto, deve ter um efeito ideal de qualquer maneira.

considere usar memcached como uma camada de cache para eliminar completamente o acesso ao banco de dados se você precisar de melhor desempenho.