Добрый день!
Собираемся разработать следующий модуль
1) Приходит запрос. Инофрмация из запроса (куки) помещаются в очередь в SHM.
Запрос ставится на холд
2) Отдельный внеший процесс разгребает эту очередь (запрашивая внешние
системы) и помещает рузультат в базу.
3) nginx периодически просыпается и смотрит, появилась ли информация в базе.
Если появилась, то запрос проксируется на бакенд.
Аналог такого поведения есть в ngx_http_limit_req_module.c