Depois de alguns meses desde que fiz esta pergunta, provavelmente eu mesmo deveria escrever uma resposta ... Estivemos trabalhando com a configuração descrita na pergunta e ela realmente funciona como esperado. O único problema é que as estatísticas de acertos do cache mostram apenas algumas informações arbitrárias . Eu não fui capaz de descobrir o que ele tenta mostrar, mas na minha experiência, é muito inútil e até mesmo enganoso .
Dito isso, conseguimos verificar se o armazenamento em cache funciona usando contadores de desempenho para o site do proxy reverso e o site do aplicativo. Isso mostrou que algumas solicitações não são encaminhadas para o aplicativo, portanto, elas foram armazenadas corretamente em cache.Espero que esta resposta poupe a dor de cabeça da página de estatísticas do ARR que eu tive ...