Была сеть в которой все пользователи ходили в инет через ISA2006, но с появлением ИП телефонии по СИПу появились и проблемы... Не получается пропустить СИП наружу через ИСА.
Решил сделать реорганизацию небольшую.

Скажите, будет так работать или нет? Может есть виденье реализации этого проекта?

Будет работать, то что нарисовано - точь-в-точь схема организация корпоративной сети с участием SBC. Для голоса свой шлюз, для данных - свой.

Если всё делать по взрослому, то внутренний свич должен быть с поддержкой VLAN 802.1q, и голосовые устройства сажать в голосовой VLAN, а рабочие станции - в дефолтный.
Но не у всех есть, да и не хотят заморачиваться.
Как вариант - упрощённый, голосовые устройства - в другую сеть, но в той же физической:
10.0.0.0 255.255.255.0 - сеть данных (РС)
10.0.10.0 255.255.255.0 - сеть для голоса (ИП телефоны и терминалы)
ИП адреса ходят в одной локальной сети.

ИП телефония - это не тока сип.
Зачем вам два свича?
На триксбоксе делаете дефолтный маршрут на раутер, ненужное закрываете.
Учтите возможные проблемы с прохождением RTP.

terminal, а как трикс без свича соединится с рутером? Через ISA?
человек именно так и бился на проблемой.
На верхнем свиче - DMZ, на нижнем - LAN с внутренними адресами. Эта схема опробована уже во многих инсталляциях, триксбокс как media gateway.

Войсовые устройства не получится в отдельный VLAN, так как много софтфонов... Коммутатор снизу - HP L3, сверху HP L2 (managed). Роутер - HP 7102dl.

А что за проблема на роутере может быть с RTP ?