Você pode fazer isso se usar os recursos fornecidos pela instalação de firmware de terceiros no roteador. Eu não seguiria esse caminho se você não estiver familiarizado com o Linux e trabalhar com uma interface de terminal em algum grau. Você poderia superar sua cabeça muito rapidamente.
Você não poderá fazer isso com seu roteador como está.
O firmware é chamado dd-wrt, é baseado no Linux e tem uma versão para o seu roteador. Algumas instruções simples para configurar isso estão aqui:
Como alternativa, você pode usar uma caixa do Linux com várias NICs, pelo menos 3, e configurar seu roteamento de maneira quase idêntica.
Isso permitirá que você configure seu roteamento usando o iptables, uma ferramenta poderosa, mas com uma curva de aprendizado íngreme. Aqui está uma pergunta respondida sobre como fazer o que você está procurando com o iptables.
Aqui estão algumas informações sobre como adicionar regras do iptables a um roteador dd-wrt: link
Talvez isto deva ser um comentário e não uma resposta - é informação suficiente para você começar, mas pode haver alguma tentativa e erro ao obter a configuração do iptables corretamente.
Eu fiz coisas parecidas com o iptables e o dd-wrt, então definitivamente pode ser feito - a única ressalva é que ele é um roteador de extremidade relativamente baixa e não conseguirá lidar com altos níveis de tráfego - o cpu é o fator limitante.