O Agente de Conexão RDS é um balanceador de carga. Quando você se conecta a um servidor RDS específico, ele consulta o Agente de Conexão RDS, que o redireciona para um servidor RDS no farm.
O Round Robin DNS e o NLB são apenas formas de distribuir as conexões de entrada, não uma maneira de distribuir as sessões do usuário pelos servidores RDS, essa é a tarefa do Agente de Conexão RDS, que está funcionando como esperado.