Nginx çok güzel bir load balancing yapmıyor. Ayrıca dsr (direct server return olması lazım) desteklemiyor. Bu nedenle istek nginx'e geldikten sonra proxy pass'lara dağılıyor ve yine tekrar nginx'e geliyor. Nginx üzerinden ise reply olarak Eğer bu >=3 sunucu arasında bir *** yoksa wan üzerinden toplam 2 katı trafik kullanmış olursunuz.

SayfaNet'in de belirttiği gibi veritabanı bir yoğunluk sağlıyorsa Php üzerinden bir cache sistemi (xcache olabilir) ile memcache tavsiye edebilirim.