Ну раз в Windows есть список шлюзов, значит это работает.
А вы проверяли? :)
Как я понял у вас приблизительно такая физическая топология:
1) компьютер с тремя адресами (ip1, ip2, ip3) на одном интерфейсе, при этом указаны два шлюза по умолчанию, напр. def1 и def2
2) интерфейс компа соединён кабелем с коммутатором (свичём), к которому также подключены два роутера с внутренними адресами def1 и def2 (интерфейсы WAN у них, например inet1 и inet2)
Теперь проводим эксперимент под виндовс.
1) трассируем с компьютера какой-нибудь далёкий адрес, напр. 8.8.8.8
запоминаем, через какой роутер пошёл маршрут. Например, пусть это будет def1
2) отключаем кабель от роутера def1 к коммутатору. И смотрим, каким маршрутом пойдёт трассировка
3) подключаем кабель обратно и проверяем трассировку снова.
4) если переключение с роутера def1 на def2 проходило нормально автоматически, то действительно как-то это работало (проверка arp?)
Тогда делаем ещё эксперимент - отключаем кабель WAN у роутера def1 и ещё раз запускаем трассировку. Переключится ли автоматически?