こんにちは。
それってFWがルータになってはいけないと言う意味でしょうか?
その場合は現実問題としては不可能と思います。
FWは図に書かれていることからも分かるようにパケットを中継する機能が必要です。
ルータ機能を持たない場合、レイヤー2スイッチとして中継することになります。
レイヤー2スイッチはハードウェアで処理することが多いです。
そして、レイヤー2(Ethernet)プロトコル・レベルでファイヤーウォールを構築できるのか?も問題です。
通常のF/Wはレイヤー3やアプリケーション層のプロトコルを理解して処理します。そしてアプリケーション層に近いほどより高度なフィルタリングができます。
レイヤー2でできるフィルタリングではあまり役に立たないのではないかと感じます。
ですので、レイヤー2で稼働するファイヤーウォール・プログラム自体、世の中に存在しないかも知れません。この場合は1から作るしか無いです。
ルータはFW機能を持つことは非常に多いですので、図にかかれているFWをルータとして稼働させるのであれば簡単なはずです。lnuxをルータにする記事を探せば多数出てくるのではないかと思います。
Linuxルーター構築(rp-pppoe+iptables)