Nginx, например, позволяет использовать в качестве параметра разделения не только ip-port, а что уогдно - хоть клиентскую куку, хоть юзерагента.
Если я правильно понял, вам нужна не балансировка, а решение по равномерной утилизации каналов. Такое умеет, например,
MPTCP.