Включите least_conn и получите точно такую же картинку. Не смогут у вас 70% тяжелых запросов попасть на один бекенд как раз благодаря least_conn-у. В этом месте нет рандома. Он будет всегда выбирать наименее нагруженный бекенд. А наименее нагруженным всегда будет тот, который меньше занят тяжелыми запросами.

Да, запросы создают разную нагрузку, но там же вытесняющая многозадачность. Тяжелый запрос просто отнимет ресурсы и время у других запросов на том же бекенде и он не сможет конкурировать с менее нагруженным. В результате сразу произойдет увеличение числа соединений с ним и least_conn перераспределит запросы на менее нагруженный. Причем время реакции у такой системы будет значительно выше, чем в случае любого способа измерять и передавать LA.