Чудес не бывает, а c не закрытой скобкой nginx просто работать не будет.
Высокий iowait означает, что система проводит много времени в ожидании
дисков. Скорее всего, уменьшить iowait помог
set $limit_rate 250k;
по крайней мере, я его не вижу в первом варианте конфига. Но вообще
limit_rate в таких случаях помогает не всегда, например, если качать
даже один файл в несколько потоков разными кусками.