Buffalo の WLI3-TX1-G54 というイーサネットコンバータ（無線 LAN と有線 LAN のメディアコンバータ）を使っているのですが、これがどうやら IP エイリアスに対応していない雰囲気。
有線側に繋いだコンピュータの NIC に 192.168.10.1 と 192.168.0.2 を割り当てておいて、無線側から ping を打ってみると...

ping 192.168.10.1 （応答あり）
ping 192.168.0.2 （応答あり）
ping 192.168.10.1 （応答なし）

という感じ。3 回目の ping 時にステータスランプを見ても、WLI3-TX1-G54 がドロップしているようにしか見えない。

イーサネットコンバータの原理的には、内部に「IP アドレス→ MAC アドレス」のテーブルが存在すればいいハズで、一つの NIC が複数の IP アドレスを持っていても問題が無いような気がするのですが。