O que você está descrevendo é usar sua máquina servidora do Windows 7 como um roteador Masq / NAT, e provavelmente como um firewall também. Eu achei o pacote Shorewall
como um pacote excelente e amigável para ajudar nesta tarefa. Este guia de como fazer você deve apontar na direção certa:
Se você tiver mais dúvidas ou problemas, eu sei um pouco sobre Shorewall
e estaria disposto a ajudar.