rotear de uma placa para outra, mas na mesma sub-rede

Pessoal,

na minha rede todas as estações estão configuradas com o gateway padrão que está indo para um datacenter (10.3.0.50/16), onde está o firewal. Mas agora eu quero criar um servidor squid para que todas as estações passem por ele antes de sair para o datacenter, ou seja, eu preciso montar um servidor com 2 placas de rede,(10.3.0.40/16 e 10.3.0.41/16) por exemplo, para que uma seja o default gateway(10.3.0.40/16) da minha rede e a outra(10.3.0.41/16) seja a saída para o datacenter, como faria isso se as duas placas estarão na mesma sub-rede? pois eu não posso mudar minha rede, pois já está tudo configurado com o datacenter

obrigado