Hạ tầng thông tin trong kỷ nguyên số không chỉ phụ thuộc vào năng lực xử lý của các hệ thống tính toán, mà còn được quyết định bởi cách thức dữ liệu được truyền tải, kiểm soát và bảo đảm độ tin cậy trong mạng. Mỗi hoạt động trao đổi thông tin, từ truy cập dịch vụ trực tuyến, truyền dữ liệu thời gian thực đến các hệ thống phân tán quy mô lớn, đều chịu tác động trực tiếp từ cơ chế truyền thông dữ liệu. Tuy nhiên, các vấn đề của hệ thống truyền thông dữ liệu thường không thể nhận diện ngay qua tốc độ đường truyền hay dung lượng kênh, mà ẩn sâu trong kiến trúc hệ thống, giao thức truyền thông và các cơ chế điều khiển. Hệ thống truyền thông dữ liệu hình thành như một lĩnh vực chuyên ngành nhằm bóc tách các tầng vận hành đó, nơi cách dữ liệu được truyền và kiểm soát quyết định hiệu năng, độ tin cậy và khả năng mở rộng của hạ tầng công nghệ thông tin.