Mira, el router que dices tener CPA2520, si no me equivoco solo tiene un conector ethernet, junto con otro para RDSI, 2 de alta velocidad sincronos y 2 de baja velocidad asincrono y sincrono. (Esto tuyo es matar pulgas a cañonazos).
Sin tener en cuenta el modelo, un router no esta concebido para este fin que persigues, ya que la función principal de un router (a parte de enrutar) es separar los canales de broadcast de una red inferior con respecto a las superiores, es decir, se usa como gateway. Si pretendes conectar los equipos con este material, tengo dos preguntas básicas primero, Cisco tiene sus propios cables que convierten un tipo UTP a uno de sus seriales 1º ¿Lo tienes? y 2º adaptar una red doméstica de este tipo a una linea serial del router es muy complicado y costoso ¿Tienes los conocimientos para ello? y no me refiero a configurar el equipo, sino a si sabes que significa conceptualmente lo que pretendes hacer con el router. (No te ofendas pero esto que preguntas es de un cierto nivel, y he de saber hasta donde has llegado a tocar un equipo de estos).
Otra cosa ¿Lo quieres hacer así por alguna razón o has dado un tiro al aire a ver que pasa? porque si tienes opción de un swich es la opción adecuada, ya que permite tener varias subcapas de protocolo para dar servicio a un proxy y éste repartirlo en un nivel inferior.
PD: ¿Te ha comentado o has leido que con el router no necesitas proxy? ¿es por esto por lo que vas a realizarlo asi?