Тогда может сразу купить несколько vm? Зачем тебе брать дедик, ставить туда гипервизор, настраивать сетки, bridge, возможно даже строить кластер из гиперов, когда ты можешь пр...
Ответ попроще - добавь listen директиву для 3000 порта. Ответ посложнее - зачем тебе вообще редирект с ip:3000 на domain?
Куда клиент пытается достучаться? Можешь запрос клиента повторить c помощью curl -v и показать?
Я бы рекомендовал сделать max_fails и fail_timeout побольше. P.S. Ну и proxy_read_timeout и proxy_connect_timeout и так по умолчанию 60s, зачем их дополнительно задавать?
А что стоит в worker_processes, worker_connections, worker_rlimit_nofile, multi_accept ?
А вся эта цепочка не увеличивает ttfb для клиента?
А какая конфигурация у домена a.domain.com?
Он падает при нагрузках?
А зачем выключать nat? Можешь ещё раз описать, что у тебя есть и что надо сделать?
Есть какое-нибудь руководство или рекомендация или best-practices по SSL протоколам и шифрам для Nginx?
Может вы HR? Они тоже любят задавать странные вопросы.