ОТВЕТ
Я наконец понял это. Как оказалось, одному из узлов не установили критическое обновление правильно (KB2416470) посредством обновления окон. И как упоминание в сообщении Scott Gu здесь
Значительно – если Ваш сайт или приложение натыкаются на несколько веб-серверов в веб-ферме, Вы захотите удостовериться, что обновление применяется ко всем машинам (и не просто некоторые из них). Это вызвано тем, что обновление изменяет поведение шифрования/подписания определенных функций в ASP.NET, и соединение исправленных и неисправленных серверов заставит то поведение шифрования/подписания быть несовместимым между ними.
Установка обновления вручную решила проблему.
Надежда это экономит кому-то еще некоторое время.
Похоже, varnish не может подключиться к вашему бэкэнду nginx - можете ли вы подключиться к нему, посетив http://xxx.xxx.xxx.xxx:8080 ?