Não declare 192.168.3.1 como um gateway. Gateway significa praticamente "rota padrão". Se o endereço da interface estiver dentro da rede 192.168.3.1/24, então netmask 255.255.255.0 é tudo que você precisa.
Se esse não for o caso, adicione a rota necessária, como parte do script de configuração da interface. No Debian / Ubuntu, coloque uma cláusula up em /etc/network/interfaces ou adicione um script em /etc/network/if-up.d . O comando a executar é route add 192.168.3.1 eth1 && route add -net 192.168.3.0/24 gw 192.168.3.1