Проблема в том, что fail2ban реагирует на сообщение об какой-либо ОШИБКЕ, нештатной ситуации.
А у вас и ошибок-то нет, есть штатное подключение к потоку, и тут же штатное отключение от потока.
И на штатное подключение-отключение fail2ban не сможет реагировать, иначе он будет банить вообще все подключения, тотально...
Как вариант - нужно писать скрипт (на доступном языке), запускать каждую минуту/две/три/пять, парсить лог, находить такие подключения, проверять на уже забаненность, и банить. Профит!