Вариант: где-то VPN с MTU < 1500 посередине. А так же посередине файервол режущий ICMP. В итоге на больших объёмах данных как раз получается: tcp разгоняется с размером окна, пакеты с большим MTU дропаются, tcp тормозится и начинает медленно работать, опять разгоняется... опять пауза. А мелкие объёмы без проблем работают.