Вначале настраиваем маршрутизацию с помощью iproute2 (http://ftp.iasi.roedu.net/mirrors/ftp.inr.ac.ru/ip-routing).
Пусть eth2, ip2, mask2, gw2,proxy2 - соответственно устройство, реальный ip-адрес, маска, шлюз и родительский прокси для второго канала. (Некрасиво, что мешаю старые и новые команды, но работает!)
# Назначаем ip-адрес устройству
/sbin/ifconfig eth2 <ip2> netmask <mask2>
# Создаем дополнительную таблицу маршрутизации для пакетов, что
# выходят с адреса <ip2>. Номер этой таблицы 99 - просто случайно
# выбраное число, не пересекающееся с /etc/iproute2/rt_tables
/sbin/ip rule add from <ip2> table 99
# Теперь для этой таблицы назначаем шлюз по умолчанию
/sbin/ip route add default via <gw2> dev <eth2> table 99
# На родительское прокси лезть с этого устройства
# (Если родительское прокси есть и его нужно использовать)
/sbin/route add -host <proxy2> dev <eth2>
# Применить новые маршруты
/sbin/ip route flush cache
И в squid.conf
tcp_outgoing_address <ip2> <acl, для которого другой канал>