Cara, teoricamente o switch não tem influencia nesse processo pois ele trata os pacotes na camada 2 do modelo OSI(Enlaçe). Então pra ele é transparente essa questão de IPs. Se é na mesma rede ou não pra ele não faz diferemça pois ele faz encaminhamento por MAC.
Mas pra organizar melhor isso seria recomendável ter uma segmentação por VLAN (se o seu switch suportar).
Tive uma ideia meio louca mas acho que funciona. Você pode utilizar somente uma únca interface de rede com dois IPs. Dessa forma você "elimina" a possibilidade dessas interfaces estarem "concorrendo" entre si.