Uma pergunta primeiro: Olhe para o segundo NIC (que se conecta a um 'software especial' no andar de cima). O seu endereço está na mesma sub-rede que o "software especial"?
Em caso afirmativo: remova o gateway padrão da segunda NIC. A primeira NIC consegue manter seu gateway padrão.
Se isso não acontecer:
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Observe o Gateway Padrão da 2ª NIC (abreviadamente em DG2)
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Remova a configuração do Gateway Padrão da 2ª NIC
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Digite o seguinte comando (em uma linha!):
route -p add <subnet_of_special> mask <mask_of_special> <address of DG2>
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Talvez seja necessário reinicializar.
Editar: esta é uma situação que eu também enfrento no meu escritório agora:
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Uma determinada estação de trabalho possui 2 NICs; um conectado à LAN do escritório, o outro é uma conexão direta com um site externo (o órgão regulador da indústria da minha empresa, na verdade)
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A LAN interna é 172.31.0.0/16. O endereço do site externo é 10.xx.yy.zz / 24. MAS o endereço do 2º NIC é 192.168.34.15; ele deve passar o roteador do site externo com o endereço 192.168.34.1 para alcançar 10.xx.yy.zz
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Por isso, excluo o DG da 2ª NIC e adiciono uma rota estática explícita como a acima:
route -p add 10.xx.yy.zz MASK 255.255.255.0 192.168.34.1
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O NIC1 mantém seu DG de 172.31.144.1/24.
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Agora os pacotes para 10.xx.yy.zz saem do NIC2 e são transferidos pelo roteador 192.168.34.1, enquanto os pacotes para a Internet saem do NIC1 (com a sola DG ) em direção ao roteador 172.31.144.1.