Допустимы ли разные прямой и обратный маршруты?
Нет никакой проблемы. Если интересно применение в промышленных системах, то вот пример, в котором трафик в одну сторону идет через один маршрут, в обратную - через другой. Если точно знаете, для чего и отчего у вас асимметрия маршрутов, то все нормально.
Нашел хорошую статью, правильный запрос в гугл по моему вопросу - asymmetric routing.
В целом проблемы начитаются когда появляются NAT и stateful файерволлы.