Sim, é perfeitamente possível. O kernel do Linux é ótimo em fazê-lo. Mas você provavelmente precisará de um segundo adaptador de placa de rede no firewall do Linux.
Você pode configurar um firewall usando o pacote iptables ou usar um dos vários gerenciadores de firewall gratuitos como o Shorewall ou o UFW. ou verifique esta revisão
Acho que isso pode ajudar você a aprender como configurar um firewall Linux. BTW, como o roteamento e a filtragem são um recurso do kernel do Linux, tudo o que você pode encontrar sobre o firewall e o roteamento do Linux se aplicará, qualquer que seja a distro que você estiver usando. A Wikipedia deveria ter algumas postagens legais também.