Оооооо братан, да тебя понесло ;-)
Я и забыл, что это вопрос есть, сейчас почту рзагребал и наткнулся.
И так. Во-первых, оно работает, просто ты этого не понимаешь и пытаешься добиться того, что не имеет смысла.
Во-вторых в конфиге, что ты предоставил никаких настроек относящихся к DHCP серверу на коммутаторе нет.
В конечном счёте, я хочу отказаться от всех лишних устройств, чтобы отптика провайдера приходила напрямую в мой коммутатор и я получил интернет с QoS на нескольких медных розетках и одной WiFi AP.
Любопытно, только что вы будете делать с NAT ведь коммутатор его не умеет. Да и с маршрутизацией там беда.
И да, рилэй нужон когда нет L2 связности между клиентом и DHCP сервером. В вашем случае, когда коммутатор на дефолтных настройках связность есть и DHCP Relay бесполезен.