Для начала, какая в пана операционная система? С одной и с другой
стороны? В Линуксе можно в явной форме прописать маршруты (для какой маски подсети в какой интерфейс передавать данные).
Маска подсети может быть вырожденная - явное указание "'этот IP на этот порт, а этот - на вот тот порт".
Я иногда так делаю, когда включаю для тестов в свою локалку чужое устройство.
На нём адрес - вообще не из моей подсети и это абсолютно не мешает. В локальной сети обмен идёт по МАС-адресам.