реешил реализовать модуль для websockets,
появились вопросы по реализации логики

я так понимаю, что WEB сервер должен принять заголовки на соединение,
отдать соответствующие заголовки клиенту и прокинуть соединение на бэкенд.

модуль реализуем как upstream
после обработки и отдачи заголовков
постоянное соединение прокидываем на бэкенд

такой вот вопрос - а приход новых данных при уже прокинутом соединении от WEB клиента не будет ли обрабатываться как новое соединение?

Посмотри как реализовали тут ) http://stackoverflow.com/questions/4215677/nginx-websocket-upgstream-module-development
...надеюсь, эт тебе поможет)
...сам ищу готовую реализацию, поскольку очень надо проксировать websocket, в этой статье нашел модуль, вот думаю как его прикрутить )