Como os comentários sugeriram, você pode adicionar um endereço IP para cada rede aos respectivos dispositivos. Não conhecendo o seu sistema, mas assumindo que é um Linux moderno, você deve ser capaz de emitir o seguinte:
ip addr add 192.168.2.1/24 dev eth0
ip addr add 192.168.4.1/24 dev eth0
ip addr add 192.168.3.1/24 dev eth1
ip addr add 192.168.5.1/24 dev eth1
Isso configurará rotas para cada uma dessas sub-redes, de modo que os pacotes destinados a 192.168.3.100, por exemplo, serão roteados por meio de eth1. É importante usar a máscara de rede correta de / 24 e usar sub-redes distintas para obter esse comportamento.
Isso permitirá que você os use "em paralelo", dependendo do endereço de destino. Para realmente ter dados em um endereço, digamos 192.168.3.1 e sair em outro, digamos 192.168.2.1, então você está efetivamente se tornando um roteador e precisa ler os conceitos de encaminhamento e roteamento geral, e provavelmente implementar um firewall também.
Adicionalmente (desde a leitura do seu comentário)
Se você quiser equilibrar sua conexão com os links, poderá usar várias tabelas de roteamento que ainda requer apenas iproute2, que fornece o comando ip acima.