Vamos lá, se entendi...

Eu faria assim:
1.    Router D-Link          - 192.168.0.1      -   xxxxxxxx
2.    Placa 2 Servidor HP    - 192.168.0.2      -  192.168.0.1
3.    Estações Windows       - 192.168.1.x      -  192.168.1.4

Ligue o servidor no Router direto como bridge ou como router mesmo e os clientes na 3 placa de rede.

Entre o Route e o Proxy eu colocaria um ip/30 (apenas 2 hosts - 255.255.255.252) estando o Dlink como router.

#  TAG: http_port
#       Usage:  port
#               hostname:port
#               1.2.3.4:port
Ponha o proxy para ouvir somente na interface interna.

O proxy transparente:
No Squid  ponha
     httpd_accel_host virtual
     httpd_accel_port 80
     httpd_accel_with_proxy on
     httpd_accel_uses_host_header on

No iptables ponha:
iptables -t nat -A PREROUTING -i eth? -p tcp --dport 80 -j REDIRECT --to-port 3128

Leia o velho e conhecido Squid Ninja em http://www.linuxman.pro.br/squid/#toc27

Um fraterno abraço !!!

      Silvio Cesar L. dos Santos
  Divisão de Tecnologia da Informação
Universidade do Grande Rio - UNIGRANRIO
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