Такое можно, но
1. Кеширование на втором сервере не будет. (он ведь не расшифровывает заспрос-ответ - и не знает uri)
2. Вы потеряете IP клиентов работающих через второй сервер.
А делается это через ngx_stream_proxy_module
Он доступен с версии 1.9.0
По моему намного лучше разрешить 80 порт только для межсерверных запросов на уровне фаервола и все оставить как есть.