Была задача:
1. есть 2 места. в каждом до 4 компьютеров/ноутов, только с ethernet портами. компьютеры переодически меняются/добавляются и т.д.
2. эти 2 места можно соединить только беспроводной связью
3. каждый компьютер должен видеть друг-друга

Сначала я просто решил использовать 2 шт. di-624 в каждом месте и объединить их по wi-fi (при этом локальные компы объединить по ethernet'у), но оказалось, что они не поддерживают режим инфраструктуры.

Вопрос - как всё-таки объединить все компьютеры в единую сеть, используя минимум сетевых устройств.

Нужно организовать беспроводной мост, а сетевые комбайны, за редким исключением, не умеют работать в таком режиме. Надо было брать две полноценные точки доступа типа DWL-G700 или DWL-2100AP. Либо два моста типа DWL-810+ или DWL-G810. Мосты обычно дешевле, ибо проще.

за 2100ap или 810 может находиться только один IP адрес. А у меня по 4 компа. Соответственно 4 компа надо прятать за маршрутизатором (nat) а это imho не очень красиво.

Насчет 810, а насчет 2100 вы ошибаетесь.
Не надо использовать режим AP+AP Client.
Для соединения точек есть режим WDS.

Вы путаете божий дар с яичницей. Точка доступа вообще не имеет дела с IP-адресами; свой собственный IP-адрес она имеет просто ради администрирования.

WAP — это как коммутатор (точнее, концентратор + мост). Например, как тот коммутатор для LAN-сегмента, который встроен в ваш DI-624. Ведь он может иметь дело более чем с четырьмя клиентами: это только физических портов у него четыре, а таблица MAC-адресов рассчитана на гораздо большее.

В данном случае вам не нужно обслуживать беспроводных клиентов — вам не нужен вышеупомянутый концентратор, вам нужен только мост. Если бы роутеры D-Link имели такой режим — нет проблем. Но они не имеют, поэтому надо использовать точки доступа в режиме моста или простые мосты.

За точкой доступа в режиме AP клиент может находиться только один хост. Но если клиенту прописать set matstate 2 то это ограничение снимается.