Funcionaria normal acordo com a sua configuracao, voce poderia redirecionar todas as requisicoes para a porta 5128 do proxy porém desta maneira utilizaria a mesma interface para suprir clientes e o proxy. Aqui utilizo uma interface somente para proxy ligada diretamente no debian e outra somente para distribuir para os clientes.
Em outro topico eu explico as diferentes formas de configurar o proxy com mk.
Vale apena por o Cache full? - Página 3
Aqui tem uma receita e até squid conf pra versao 2.6:
Duvida iniciante- Squid limitando Cache (cahce full) ZPH