Как оказалось, ничего специально настраивать не надо.
Дело в том, что я выводил таблицу маршрутизации и пытался вручную прописать маршруты при единственном подключенном кабеле внутренней сети. Сегодня поставил этот шлюз, подключил все адаптеры и о чудо! Все необходимые маршруты на месте, доступ в Интернет и вторую сеть есть.
