Respondiendo de nuevo a mí mismo:
Primero terminamos usando socketTimeout especificado para el controlador MySQL para que la prueba de conexión no se atasque.
Parece que las conexiones TCP subyacentes terminaron de modo que no hay respuesta del servidor (TCP ACK o algo así).
ACTUALIZACIÓN:La solución final se obtuvo al dar tcpdump para el soporte de AWS, descubrieron algún caso dentro de la infraestructura de AWS. Nos aconsejaron abrir el rango de puertos efímeros en el grupo de seguridad de nuestra instancia EC2. Más discusión en foro de AWS .