Eine (vielleicht) unqualifizierte Frage meinerseits.... Hast Du Client 1 als "Default Gateway" auf Client 2 eingetragen?
Das Routing auf Client 1 kannst Du übrigens wie unten aufgeführt aktivieren (ohne ICS).
HKEY_LOCAL_MACHINE --> System --> CurrentControlSet --> Services --> Tcpip --> Parameters
Unter dem Wert "IPEnableRouter" (REG_Dword)
0=Disabled
Welche Virtualisierung der Clients benutzt Du? Es gibt da so einige Problemfälle in dieser Richtung z.B. VirtualBox ist da, sagen wir... etwas anstrengend...