Как обойтись одной сетевой картой
Организуйте два VLAN на линке между внутренним и внешним шлюзами и пустите по разным VLAN-ам пакеты которые сейчас идут по разным линкам. Ключевые слова — vconfig.
Если бы это была FreeBSD, то я бы вам рекомендавал идти сюда, но линух скорее пользует iptables