Я только что столкнулся с этой же проблемой и преодолел ее, создав файл DBML в VS2008, а затем просто скопировав его в свой проект VS2010.
Сначала я попытался создать его с помощью SQLmetal из приглашения VS2010, но информация о соединении не сохраняется, тогда, конечно, вы не можете добавить соединение из редактора dbml, поскольку оно не подключается к SQL2000.
Надеюсь, это поможет.