Se for um switch, eu teria o modem dsl conectado ao switch e seu servidor conectado ao switch em vez do caminho que você descreveu. O assistente de configuração do dhcp deve fazê-lo com facilidade nesse aspecto. Tente esta configuração e veja se um dos seus clientes pode puxar e endereço IP do seu servidor.
Além disso, eu teria um roteador ou firewall entre o modem e o switch, se não houvesse outro motivo para atribuir um endereço de gateway a ele. Então você pode estaticamente atribuir essa informação ao seu servidor para obter acesso à Internet.