Jo, neměl by to bejt problém, v Linuxu to bude vypadat jako druhý rozhraní, ikdyž to fyzicky bude jen jedno. Shaping na tom rozchodíš. Problém by byl akorát u interface sensitive věcí, třeba DHCP. A musíš počítat s bezpečnostními riziky, když si někdo z těch PC nastaví jinou adresu, tak nepojede přes tvoji gateway. Ta nakreslená struktura dává smysl, ale zvážil bych investici 500 Kč do druhý síťovky a switche, myslím, že se to vyplatí.