Proxy arp немного не то. Он подойдет если вся подсеть терминируется на одном роутере. А если подсеть размазана по нескольким роутерам это уже не подходит.
На циске например, если указать unnambered в vlan, то она на любой arp who-has из этого vlan отвечает хосту своим маком, тем самым заставляя хост отправить на себя пакет, а далее она уже отроутит по таблице маршрутов.