Buenas David,
Podrias llevarlo acabo pero debes de utilizar otro puerto de la IP publica ya que el puerto 80 ya estaria siendo utilizado por el otro servidor.
Entonces quedaria algo como asi
Ip Publica-puerto 80- Servidor Web DMZ 1- puerto 80
Ip- Publica puerto 8080 -Servidor Web DMZ2- Puerto 80
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Cheers,
Julio Carvajal Segura
Julio Carvajal
Senior Network Security and Core Specialist
CCIE #42930, 2xCCNP, JNCIP-SEC